Våra långtidsminnen

Mycket har hänt inom detta forskningsområde sedan dess - både konceptuellt/teoretiskt och empiriskt/kliniskt. Den konceptuella utvecklingen gjordes till en början av en amerikansk filosof, William James, som fem år efter det att Ebbinghaus bok korn ut, föreslog att man skulle dela upp minnet i två delar, primärminnet och sekundärminnet. Mer vanligt förekommande termer för dessa begrepp blev så småningom korttidsminne och långtidsminne. James gjorde själv ingen empirisk forskning för att testa denna teori. Andra har gjort detta senare och det råder nu konsensus om att kort och långtidsminnet utgör helt olika minnesfunktioner. I denna artikel skall jag koncentrera mig på vad man idag vet om långtidsminnet.

Till skillnad från vad James trodde, menar dagens minnesforskare att heller inte långtidsminnet är en enda entitet. På grundval av kliniska undersökningar, till en början, och senare med hjälp av olika hjärnavbildningstekniker har man kunnat konstatera att det finns fog för att dela upp långtidsminnet i olika komponenter. I kliniska studier kunde man se att patienter med kända minnesstörningar kunde prestera lika bra som frisk r försökspersoner om testuppgifterna arrangeras på ett visst sätt. När dessa kliniska upptäckter gjordes föreslogs olika sätt att dela upp långtidsminnet. Sista ordet är väl ännu inte sagt i hur denna uppdelning skall göras, men i och med att positronemissionstomografin (PET) och den funktionella magnetröntgentekniken (fMRi) för ett drygt tiotal år sedan ställdes i minnesforskningen tjänst, kunde vissa av dessa teoretiska uppdelningar verifieras. Figur 1 illustrerar en uppdelning av långtidsminnet som det numera råder god konsensus om.
(Figurer finns endast med i den tryckta versionen av Tvärsnitt)

 
DEKLARATIVT MINNE lägger grunden för en medveten erinring av fakta som man tidigare har lärt in och händelser man har varit med om. Det kallas deklarativt eftersom dess innehåll kan deklareras/uttryckas verbalt. Detta minnessystem består av två komponenter: episodiskt minne och semantiskt minne. Med hjälp av det episodiska minnet kan vi komma ihåg vad vi varit med om. Det episodiska minnet är starkt beroende av kontext och det är tydligt definierat i tid och rum.. Man kan uttrycka det så att man mentalt reser bakåt i tiden till det tillfälle då den händelse man vill komma ihåg inträffade. Man kommer ihåg platsen för händelsen och/eller tiden för händelsen och dessa rumsliga och tidsmässiga ledtrådar gör det möjligt att komma ihåg w själva händelsen. Det har föreslagits att detta minne utvecklas först i tvåårsåldern och att det finns hos människan och schimpansen, men inte hos lägre stående djur, eftersom det kräver ett självmedvetande. Slutliga empiriska bevis för denna ontogenetiska och fylogenetiska utveckling (dvs. individens respektive artens utveckling) har dock ännu inte presenterats.

Den andra komponenten av det deklarativa minnet, semantiskt minne, gäller minne för fakta. Termen semantiskt minne kan föra tanken enbart till ords betydelse. Sådan kunskap ingår i det semantiska minnet men även annan kunskap finns med i bilden. Till exempel ingår kunskapen om att NaCl är den kemiska formeln för vanligt bordssalt och att Canberra är Australiens huvudstad. Det semantiska minnet är helt enkelt värt kunskapsminne. Egentligen skulle väl detta minne ha ett sådant namn, men termen semantiskt minne myntades en gång i tiden för att undvika alltför stor variation i begreppsfloran, och har därför fått vara kvar.
 
 
DET ICKE-DEKLARATIVA minnet består också av två komponenter: procedurminne och perceptuellt minne. Procedurminnet har påvisats hos enkla djurarter och verkar vara förprogrammerat hos det nyfödda barnet. Det kommer till uttryck i utförandet av välinlärd motorik. Att gå, simma, dansa och borsta tänderna är exempel på procedurminnets funktion. Det är ett automatiskt minne och kräver ingen medveten erinring av exempelvis simlärarens instruktioner, den gång man lärde sig att simma, för att man skall kunna ta sig i land om råkar hamna i vattnet. Med hjälp av den andra komponenten i det icke-deklarativa minnessystemet, perceptuellt minne, kan vi lätt navigera i omgivningen. Det krävs ingen medveten erinring om vad alla objekt i vår omgivning är till för. Vi kan röra oss fritt bland stolar, bord, bokhyllor osv utan att behöva reflektera över vad dessa ting skall användas till eller varför de står där de står. Vi lärde det mesta av detta som barn och det är just med hjälp av detta minnessystem som det lilla barnet börjar bygga upp sin kunskap om omvärlden.

Den klassifikation som illustreras i Figur 1 (Figurer finns endast med i den tryckta versionen av Tvärsnitt) råder det som sagt god konsensus om. Men, fördenskull behöver inte det sista ordet är sagt i frågan om hur man skall konceptualisera minnet. Man skulle till exempel kunna tänka sig att vart och ett av de fyra minnessystem som beskrivs på den lägsta nivån i Figur i kan delas upp ytterligare i delsystem. Ett första steg i den riktningen har vi gjort inom ramen för. ett pågående longitudinellt forskningsprojekt, "Betula: En prospektiv studie om minne, åldrande och hälsa". Med hjälp av en kraftfull statistisk metod (strukturell ekvationsmodellering) kunde vi konstatera att det episodiska minnet kan delas upp i två delsystem, nämligen återgivning och igenkänning. Det semantiska minnet kunde också delas upp i två delsystem: kunskap och ordflöde. Det visade sig att denna fyrfaktor modell (återgivning, igenkänning, kunskap och ordflöde) förklarade en större del av den totala variansen i erhållna data än den tidigare etablerade tvåfaktormodellen (episodiskt minne och semantiskt minne). Fortsatt forskning får visa om vår konceptualisering av det deklarativa minnet i fyra komponenter får stöd av andra forskare när de testar denna modell.

Varför är det då viktigt att veta om det deklarativa minnet består av två eller fyra delsystem? Och varför är det viktigt, överhuvudtaget, att veta om vi har en enda minnesentitet eller ett minne som består av olika delsystem? För det första är det naturligtvis viktigt att veta detta enbart för ny kunskaps vinnande. När Moder Natur visat i kliniska och andra empiriska studier att minnet inte beter sig på ett enhetligt sätt, när man testar minnet under olika betingelser, är det ens skyldighet som forskare att driva frågan vidare och försöka bestämma hur finfördelad man kan göra uppdelningen i olika delsystem. För det andra är det viktigt att ta reda på hur minnet är uppbyggt för att man exempelvis skall kunna rehabilitera människor med olika typer av degenerativa skador som leder till minnesstörningar. Om man kan bestämma vilka strukturer i hjärnan som styr de olika minnesfunktionerna så skulle man kunna sätta in mediciner som har en specifik effekt på de enstaka hjärnstrukturerna.

FAKTORER SOM PÅVERKAR MINNETS FUNKTION

ÅLDER: Folk i allmänhet vet mycket väl att minnet försämras kraftigt vid åldersdemens. Men det är nog också en relativt allmän uppfattning att minnet försämras i det normala åldrandet. Hur är det egentligen med detta? Finns det fog för ett sådant påstående? Försämras alla former av minne med ökad ålder?
 
Inom det tidigare nämnda Betula-projektet har vi ingående studerat dessa frågor. Några rader om Betala kan vara på sin plats här innan jag redogör för de resultat vi fått. Detta projekt bedrivs i Umeå sedan 1988. Det har fått detta latinska ord för björk eftersom Umeå kallas björkarnas stad. Ett syfte med projektet är att studera hur minnet och hälsan utvecklas i vuxenliv och hög ålder. Ett annat syfte är att hitta tidiga tecken och riskfaktorer för demens. Totalt ingår för närvarande drygt 4000 frivilliga personer i undersökningen. Deltagarna hat dragits slumpmässigt ur befolkningsregistret i Umeå kommun. Deltagarna var i åldrarna 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 och 80 år när de testades första gången 1988-90 (testtillfälle 1, T1 ). Det fanns 100 personer i varje ålderskohort vid denna tidpunkt, dvs. totalt 1000 personer i detta första stickprov (S1). Andelen män och kvinnor i varje kohort speglade könsfördelningen i populationen, dvs. ungefär lika många män och kvinnor i de yngre åldrarna men med en övervikt för kvinnor i hög ålder.
 
Vid varje testomgång kommer varje deltagare till testlokalerna vid två tillfällen som vardera tar drygt 1,5 tim i anspråk. Vid det ena tillfället genomgår deltagarna en hälsoundersökning. Vid detta tillfälle får de även svara på frågor om tidigare sjukdomar, medicinering, uppväxtmiljö, familjeförhållanden etc. Vid det andra besökstillfället i varje testomgång genomgår deltagarna en mycket noggrann minnesundersökning. Vart och ett av de minnessystem som beskrivits ovan testas med ett eller flera test. på grundval av dessa test har vi ställt samman resultat och redovisat dem i olika redan publicerade artiklar. Resultaten som redovisas i Figur 2 (Figurer finns endast med i den tryckta versionen av Tvärsnitt) är hämtade från Nilsson (2003) och beskriver minnesprestationen för deltagarna i de olika åldrarna för episodiskt minne, semantiskt minne, korttidsminne och perceptuellt minne. Dessa resultat kommer från deltagarna i det första stickprovet (Si) när dessa testades vid T1. De 72 personer som hade fått en demensdiagnos vid T3 eller tidigare har exkluderats för att kunna säga att de deltagare som ingår inte var dementa vid testtillfället. Trots detta relativt konservativa exklusionskriterium kan man dock tyvärr inte med säkerhet säga att det inte ingår personer, som hade förstadier till demens och som senare än vid T3; kommer att utveckla demens.
 
Som framgår av figuren föreligger en kraftig nedgång i minnesprestation från 35-40 år till 75-80 år för episodiskt minne. Detta resultat styrker alltså den vanligt förekommande uppfattningen att minnet även i slet normala åldrandet försämras ju äldre man blir. För att underlätta jämförelsen mellan prestationerna för de olika minnessystemen har alla rådata normerats till samma medelvärde och standardavvikelse (z-transformerats). Resultatet för det semantiska minnet ger en helt annan bild. Det är till att börja med till och med en uppgång i minnesprestationen. Prestationen kulminerar i medelåldern för att sedan avta.
Detta resultat styrker alltså inte den vanligt förekommande uppfattningen att minnet försämras med ökad ålder genom hela livsspannet. Den liknande försämringen i hög ålder kan således sägas vara det som utmärker det deklarativa minnet. Skillnaden mellan datamönstren för episodiskt och semantiskt minne i de yngre åldrarna och i medelåldern ger stöd för tesen om att dessa två minnessystem är olika och bör konceptuellt hällas isär. Det skulle alltså inte vara tillräckligt att tala om ett enda enhetligt deklarativt minne.

Datamönstret för korttidsminnet skiljer sig markant från datamönstren för både episodiskt och semantiskt minne. Detta ger stöd för tesen om att korttidsminnet är någonting kvalitativt annorlunda än båda dessa andra två minnessystem. Som framgår av detta diagram ligger minnesprestationen stabil över hela åldersspannet. Detta innebär alltså att ålder inte iii" en kritisk variabel för detta minnessystem.
 
För perceptuellt minne, som också kallas priming, går kurvan litet upp och ner, men det kan konstateras att det inte finns någon systematisk nedgång i minnesprestation som funktion av ökad ålder. I Nilsson (2003) tolkades dessa data som att åldersvariabeln ej heller är en kritisk variabel för perceptuellt minne.
 
Sammanfattningsvis kan man alltså säga att det bara är för ett av dessa fyra minnessystem som det är en minnesförsämring över hela åldersspannet. För ett annat system inträder försämringen i prestation först i ganska hög ålder. För de övriga två systemen har ålder ingen effekt alls på minnesprestationen. Man kan alltså inte säga att minnet, i generell mening, försämras med ökad ålder.

KÖN: Inom Betula-projektet har vi också ingående studerat effekten av kön på minnesprestation, och därvid påvisat en könsskillnad i minnesprestation för episodiskt minne, men inte för de övriga minnessystem vi diskuterar här. Resultaten visar en överlägsenhet i minnesprestation för kvinnor. Skillnaden avtar något med ökad ålder, men detta visar sig inte i en statistiskt signifikant interaktion mellan kön och ålder. Den strikta slutsatsen man skall dra av detta resultat är således att kvinnor oavsett ålder har ett bättre episodiskt minne än män. Skälet till detta är ännu oklart. Man skulle i princip tänka sig att der finns både sociala och biologiska förklaringar. Beträffande de sociala faktorerna hat det spekulerats i att kvinnor genom sin uppfostran tränar sitt episodiska minne genom att hålla fler saker i medvetandet samtidigt och att komma ihåg händelser, bemärkelsedagar etc. som berör hela familjen. Konkreta data som påvisar ett sådant samband lyser dock ännu med sin frånvaro. Denna förklaring är således fortfarande tämligen spekulativ. Biologiska förklaringar har främst kretsat kring östrogenets roll för det episodiska minnet. Det har påvisats i flera studier att östrogen har en positiv effekt på just det episodiska minnet. Eftersom kvinnor hat mer östrogen än män skulle man därför kanske kunna påstå att östrogen är förklaringen till kvinnors överlägsenhet i episodiskt minne. Problemet med denna förklaring är att man då skulle vänta sig en signifikant interaktion mellan kön och ålder, eftersom mängden östrogen hos kvinnor minskar i och med klimakteriet så att östrogennivåerna är i stort desamma hos män och kvinnor i hög ålder.

GENER: Studiet av olika geners betydelse för minnet är ännu bara i sin linda Det år ju helt nyligen man inom Human Genome projektet har identifierar cirka 30 000 gener. Studier av genernas funktion har just inletts. De studier som genomförts och publicerats visat på tämligen små effekter av varje enskild gen. Sannolikt spelar flera gener en viss roll och den additiva effekten av flera gener skulle eventuellt kunna förklara en betydande del av den totala variansen i minnesdata. Det har även spekulerats i att olika gener skulle kunna interagera och därmed skulle mängden förklarad varians kunna öka väsentligt. En sådan möjlighet har dock förkastas som biologiskt osannolik. Interaktioner mellan olika gener och olika miljöfaktorer skulle dock kunna vara en möjlighet. Således, för au en viss gen skall ha sin maximala effekt, i positiv eller negativ bemärkelse, måste vissa miljöbetingelser föreligga. Vilka dessa miljöfaktorer är för en förklaring av minnesfunktion är dock fortfarande okänt.

Tillsvidare får vi alltså nöja oss med relativt små, men signifikanta, effekter av enskilda gener. Jag skall avslutningsvis illustrera sambandet mellan minnesprestation och gener med några data från det egna laboratoriet.
 
I ett fall har vi hittat ett samband mellan två genetiska markörer som är kopplade till immunsystemet, complement C3 och haptoglobin, Medan C3 är en markör för mer långvarig infektion är haptoglobin en markör för en akut fas infektion. I häda fallen har vi dock funnit att båda dessa markörer visar ett samband med prestation i uppgifter som mäter det episodiska minnet men inte med prestationer i uppgifter som mäter andra minnessystem.
 
Detta mönster med ett samband med episodminnet går igen även för två andra gener: APOE och COMT. APOE förekommer i tre olika former, eller så kallade atleter: e2, e3 och e4. Det har påvisats att e4 än en riskfaktor för hjärt- och kärlsjukdom i medelåldern och för Alzheimers sjukdom i hög ålder. Den intressanta frågan blir därför huruvida e4 även skulle kunna ha en direkt effekt på minnet hos personer som inte har någon historia med hjärt- och källsjukdom och som inte har blivit dementa. Genom att Betula-projektet inbegriper så många deltagare har vi kunnat exkludera sådana personer och ändå ha ett tillräckligt stort antal deltagare för att kunna göra en prövning meningsfull. Vi han därvid funnit att det finns ett sådant saluband. Vi jämförde minnesprestationen hos personer med eller utan den kritiska C4 allelen och fann att de deltagare som var bärare av e4 allelen visade en sämre minnesprestation i uppgifter som mäter episodminnet, nät dessa deltagare kom upp i hög ålder. I yngre åldrar fanns det inget samband och för andra minnessystem än det episodiska fanns det inga sådana samband.
 
COMT-genen är intressant eftersom den reglerar en neurotransmittor som har stor betydelse för inlärning och minne och även annan kognitiv funktion, dopamin. C0MTgenen har två andelar, Met och Val. Val alleken bryter ner dopamin snabbare och därför predicerade vi att bärare av Met alleken skulle prestera bättre i minnesuppgifter än bärare av Val alleken. Detta var mycket riktigt också vad vi fann, Återigen fann vi ett samband med episodisk minnesprestation men inte med semantisk minnesprestation.

 
SLUTSATS: De nya tekniker som finns idag i form av PET och fMRI samt genteknik öppnar ett mycket spännande fält för framtida minnesforskning inte bara i syfte att vinna ny kunskap om hus minnet är uppbyggt och hur de olika beståndsdelarna fungerar. En kombination mellan longitudinella minnesmätningar, hjärnavbildning och genetik skulle också kunna komma till användning för att i ett tidigt skede kunna upptäcka personer som löper risk att utveckla demens eller andra neurodegenerativa sjukdomar.