Als je een neuron pakt en op één van z’n dendrieten een koperdraadje aansluit, dan kun je via dat draadje aan dat neuron elektrische stroompjes geven. Je kunt dan met dat ene neuron nabootsen wat er in de hersenen gebeurt – in je hersenen communiceren neuronen immers met elkaar via die kleine elektrische stroompjes – die je dan impulsen noemt.

Zou je nou op dat koperdraadje inderdaad een apparaat aansluiten waarmee je zo’n impuls kunt opwekken en op het axon van dat neuron een heel gevoeliger stroommeter, dan zou je zien dat meteen nadat je een stroompje op het dendriet hebt gezet, die voltmeter een uitslag geeft: de impuls van het apparaat is via de dendriet in het cellichaam van het neuron gekomen en het neuron heeft daarop besloten zelf een nieuw stroompje te maken om door te sturen naar z’n axon. Het stroompje dat de stroommeter meet is dus eigenlijk de reactie van het neuron op die impuls die je hem via het draadje gegeven hebt.

De opstelling

Zou je nou dat apparaat dat impulsen kan genereren een tijdje een heleboel impulsen achter elkaar laten maken, dan gebeurt er iets vreemds met het neuron: als je nu namelijk dat stroomkastje weer uit zet en even wacht en dan wéér één losse impuls door het draadje stuurt – net zoals je in het begin deed, dus - dan zul je zien dat de stroommeter die je aan het axon hebt vastgemaakt een grotere uitslag geeft.

Even in wat minder woorden dan die drie alinea’s die ik net nodig had: door een neuron vaak te gebruiken gaat hij heftiger reageren op impulsen. En dat verschijnsel kan in een proefopstelling wel tot drie dagen nadat je zo’n neuron een tijdje heel vaak hebt geprikkeld duren! Dit verschijnsel wordt LTP genoemd, en dat staat weer voor Long-Term Potentiation. Zeg maar het gedurende een langere tijd tot iets in staat zijn.

Hiermee ben ik eigenlijk gekomen tot de essentie van lange-termijn geheugen: de bouw van een zenuwcel wordt anders om iets te onthouden.

De hippocampus, diep weggestopt.

Even iets over korte-termijn geheugen – waarover je in een andere paragraaf kunt lezen – dat je moet weten om dit te snappen: dingen die je maar kort hoeft te onthouden worden opgeslagen in de vorm van chemische informatie (zie die tekst!) in de hippocampus. Als je nou echter iets vaak herhaalt, dan wordt die informatie vanuit de hippocampus doorgestuurd naar verschillende schorsgebieden van de grote hersenen. Door het vaak herhalen van iets dat je wilt leren worden namelijk impulsen vanuit die hippocampus – waar je de informatie dus kort in chemische vorm hebt opgeslagen – naar die schorsgebieden gestuurd.

Wat eerst in de hippocampus zat wordt dan steeds via kleine stroompjes doorgegeven aan de grote hersenen. Je krijgt dan net wat je kreeg bij dat ene neuron in die proefopstelling: de weg die die stroompjes moeten afleggen om de herinnering te vormen wordt steeds beter begaanbaar omdat de neuronen de stroompjes steeds beter gaan doorgeven. En als die route eenmaal goed begaanbaar is zal hij dat ook blijven omdat de neuronen die de route vormen van bouw zijn veranderd en dat is een min of meer permanente verandering.
Zo’n route heet trouwens een geheugenspoor.

Een schema over de hippocampus

Als je brein eenmaal zover is wordt de herinnering gewist uit de hippocampus; de hippocampus is nou alleen nog maar nodig voor het oproepen van de herinnering; de herinnering zélf is immers ergens anders bewaard.
Nou is dit best moeilijk, maar daarom heb ik dan ookeen schema gemaakt.

Als je naar dit schema kijkt snap je ook het ziektebeeld beter van mensen die een beschadiging hebben aan de hippocampus: één van de gevolgen van zo’n beschadiging kan namelijk zijn dat zulke mensen aan geheugenverlies lijden. De herinneringen uit het lange termijn-geheugen zíjn er wel nog, maar kunnen niet meer worden opgeroepen omdat dat deel van de hippocampus kapot is.

Déja-vu
Bij het lange termijn-geheugen worden herinneringen opgeslagen in reeksen neuronen in de grote hersenen. Nou werkt het brein best ordelijk: de groter hersenen hebben verschillende schorsgebieden voor herinnering: de dingen die je gezien hebt worden bewaard in de visuele cortex, die wat je gehoord hebt in de auditieve cortex, enzovoort. Omdat een herinnering meestal bestaat uit zien, horen, ruiken en misschien ook nog wel voelen wordt zo’n herinnering, als hij wordt opgeslagen in de grote hersenen, dus eerst in stukken geknipt: dit gaat naar die cortex, en dat naar een andere. Een herinnering die in je lange termijn-geheugen zit bestaat dus eigenlijk uit een hele hoop stukjes. Bij dat schema hierboven moet je je dus eigenlijk voorstellen dat die reeks neuronen vertakkingen heeft die elk ergens anders naartoe gaan.

Als je dit weet, dan kun je het fenomeen déja-vu verklaren: bij een déja-vu heb je het idee dat je precies dezelfde situatie als waarin je je bevindt al eens eerder hebt meegemaakt. Je hebt hier eigenlijk te maken met een verwaarloosd geheugenspoor: het is al lang niet meer opgeroepen vanuit de hippocampus, maar omdat je je in een ongeveer gelijke situatie bevindt als toen worden alle fragmenten van de betreffende herinnering in al die verschillende hersengebiedjes opeens tegelijk weer geprikkeld. Opeens maken die verschillende fragmenten dan contact met elkaar en het verwaarloosde geheugenspoor werkt weer, zelfs zonder tussenkomst van de hippocampus: een bijna vergeten herinnering komt weer boven drijven en dat geeft meestal een beetje een vaag gevoel.

Het feit dat sommige geheugensporen verwaarloost kunnen raken houdt in dat sommige herinneringen die je lang niet gebruikt verloren kunnen gaan. Zo wissen de hersenen dus eigenlijk dingen die blijkbaar niet belangrijk zijn – als ze wél belangrijk waren zou je ze wel vaker gebruiken! – en komt er weer plek voor nuttige herinneringen.