Hukommelsesforskere har kastet lys over et kognitivt limbo. En ny hukommelse – f.eks. navnet på en person, du lige har mødt – holdes i sekunder i den såkaldte arbejdshukommelse, mens hjernens neuroner fortsætter med at fyre. Hvis personen er vigtig for dig, vil navnet i løbet af et par dage komme ind i din langtidshukommelse og blive bevaret af permanent ændrede neurale forbindelser. Men hvor bliver det af i de mellemliggende timer, hvor det har forladt din standardarbejdshukommelse og endnu ikke er indlejret i langtidshukommelsen?

I Science viser et forskerhold, at erindringer kan genopstå fra dette limbo. Deres observationer peger på en ny form for arbejdshukommelse, som de døbt prioriteret langtidshukommelse, og som eksisterer uden forhøjet neuronal aktivitet. I overensstemmelse med andet nyere arbejde tyder undersøgelsen på, at information på en eller anden måde kan opbevares blandt de synapser, der forbinder neuroner, selv efter at konventionel arbejdshukommelse er falmet.

“Dette er et virkelig grundlæggende fund – det er ligesom hukommelsens mørke stof”, siger Geoffrey Woodman, en kognitiv neurovidenskabsmand ved Vanderbilt University i Nashville, der ikke var involveret i arbejdet. “Det er svært at se det eller måle det på en klar måde, men det må være derude. Ellers ville tingene flyve fra hinanden.”

Kognitiv neurovidenskabsmand Nathan Rose og kolleger ved University of Wisconsin (UW) i Madison lod i første omgang forsøgspersoner se en række dias, der viste ansigter, ord eller prikker, der bevægede sig i én retning. De fulgte den resulterende neurale aktivitet ved hjælp af funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) og viste ved hjælp af en maskinlæringsalgoritme, at de kunne klassificere den hjerneaktivitet, der var forbundet med hvert element. Derefter så forsøgspersonerne elementerne i kombination – f.eks. et ord og et ansigt – men de blev bedt om at fokusere på kun ét element. I første omgang dukkede hjernesignaturerne for begge elementer op, som målt i denne runde med elektroencefalografi (EEG). Men den neurale aktivitet for det ikke-cuede emne faldt hurtigt til basislinjen, som om det var blevet glemt, mens EEG-signaturen for det cuede emne forblev, et tegn på, at det stadig var i arbejdshukommelsen. Alligevel kunne forsøgspersonerne stadig hurtigt genkalde sig det uopfordrede emne, når de blev bedt om at huske det et par sekunder senere.

Rose, der for nylig forlod UW for University of Notre Dame i South Bend, Indiana, og hans kolleger gik derefter over til transkraniel magnetisk stimulation (TMS), en ikke-invasiv metode, der bruger hurtigt skiftende magnetfelter til at afgive en impuls af elektrisk strøm til hjernen. De fik forsøgspersonerne til at udføre den samme hukommelsesopgave med et stikord, hvorefter de påførte en bred TMS-impuls lige efter, at signaturen af det ikke-sikrede hukommelseselement var forsvundet. Den relevante neurale aktivitet for det “glemte” element steg kraftigt, hvilket viste, at hukommelsen blev reaktiveret i den umiddelbare bevidsthed fra sin latente tilstand. Hvad mere er, når TMS’en var direkte rettet mod de hjerneområder, der oprindeligt var aktive for det uopdagede element, var reaktiveringsreaktionen endnu stærkere.

Undersøgelsen tager ikke stilling til, hvordan synapser eller andre neuronale egenskaber kan rumme dette andet niveau af arbejdshukommelse, eller hvor mange oplysninger det kan lagre. “Det er et primitivt tidligt skridt i forståelsen af, hvordan vi bringer ting i tankerne,” siger UW kognitiv neurovidenskabsmand Bradley Postle, en af medforfatterne til undersøgelsen.

Woodman er enig. “Gode undersøgelser har en tendens til at bringe flere spørgsmål frem i lyset, end de besvarer,” siger han. “Det gør dette arbejde absolut.” I sidste ende, siger han, kan denne nye hukommelsestilstand have en række praktiske konsekvenser, lige fra at hjælpe universitetsstuderende med at lære mere effektivt til at hjælpe folk med hukommelsesrelaterede neurologiske tilstande som amnesi, epilepsi og skizofreni.

For mere af vores forskning og nyhedsdækning om hukommelse kan du besøge vores emneside.