General, Research, Technology

Як мозок створює і витягує спогади?

Безсумнівно, наша здатність створювати івитягувати спогади є фундаментальною частиною людського досвіду, але нам ще багато чого належить дізнатися про цей процес. Наприклад, сьогодні вченим не вистачає чіткого розуміння того, як взаємодіють різні ділянки мозку для формування і вилучення спогадів. Однак результати останнього дослідження проливають світло на цей феномен, показуючи, як здійснюється нейронна активність в двох окремих областях мозку під час вилучення спогадів - гіпокампу і неокортексу. Робота опублікована в журналі PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Мозок - найскладніший орган тіла людини

Як гіпокамп і неокортекс допомагають витягувати спогади

Гіпокамп, структура, розташована глибоко вмозку, довгий час вважалася центром пам'яті. Гіпокамп допомагає «склеювати» фрагменти спогадів ( «де» і «коли»), забезпечуючи спільну роботу нейронів. Це часто називають «нейронної синхронізацією». Коли нейрони, які кодують інформацію «де», синхронізуються з нейронами, які кодують інформацію «коли», ці деталі стають пов'язаними через явище, відоме як «теорія Хебба». Але гіпокамп просто занадто малий, щоб зберігати кожну окрему деталь пам'яті. Це привело дослідників до теорії про те, що гіпокамп підключає до роботи неокортекс - область мозку, яка обробляє складні сенсорні деталі, такі як звук і зір, - щоб допомогти заповнити деталі спогадів.

Ще більше статей про те, як працює мозок читайте на нашому каналі в Яндекс.Дзен

Однак робота неокортексу являє собою повнупротилежність роботі гіпокампу - неокортекс гарантує, що нейрони не працюватимуть разом. Дослідники називають це «нейронної десинхронізацією». Уявіть, що ви просите 100 чоловік одночасно назвати свої імена. Очевидно, синхронність їх відповіді зробить розпізнавання кожного окремого імені не можливою. Але якщо кожна людина десінхронізірует свою відповідь (тобто люди будуть по черзі вимовляти свої імена), ви, ймовірно, зберете від них набагато більше інформації. Те ж саме відноситься і до нейрокортікальним нейронам - якщо вони синхронізуються, то щосили намагаються донести повідомлення, але якщо вони десінхронізіруются, інформація легко передається.

Розуміння того, як мозок формує і витягує спогади може допомогти в боротьбі проти таких хвороб, як деменція і хвороба Альцгеймера

Робота дослідників показала, що гіпокамп інеокортекс дійсно працюють разом, коли мова йде про спогади і їх витяганні. Гіпокамп синхронізує свою діяльність з неокортексом, щоб склеїти частини спогадів, а неокортекс пізніше допомагає їх витягти. Тим часом, неокортекс десінхронізірует свою діяльність, щоб допомогти обробити інформацію про подію і пізніше витягти спогади.

Як пов'язані кішки і велосипеди?

В ході дослідження вчені протестували 12пацієнтів з епілепсією у віці від 24 до 53 років. У всіх випробовуваних були електроди, поміщені безпосередньо в тканини головного мозку - гіпокампа і неокортексу, так як це є частиною лікування епілепсії. Під час експерименту пацієнти вивчали асоціацію між різними подразниками (такими як слова, звуки і відео), а потім згадували їх. Так, вчені з'ясували, що під час навчання нейронна активність в неокортексе десінхронізіруется, а потім, приблизно через 150 мілісекунд, нейронна активність в гіпокампі синхронізується. Мабуть, інформація про сенсорних деталях стимулів спочатку обробляється неокортексом, а потім передається в гіпокамп для склеювання. Дослідники виявили, що гіпокамп і неокортекс тісно взаємодіють при формуванні та відновленні спогадів.

А які у вас виникають асоціації з кішкою і велосипедом? Давайте обговоримо ці та інші дивні асоціації з учасниками нашого Telegram-чату

Отримані результати підтверджують недавнютеорію, яка передбачає, що десинхронизированном робота неокортексу і синхронізована гіпокампу повинні взаємодіяти, щоб людина могла формувати а потім витягувати спогади. Розуміння того, як гіпокамп і неокортекс працюють разом при формуванні спогадів і їх вилученні, може мати важливе значення для подальшої розробки нових технологій, які можуть допомогти поліпшити пам'ять людей, які страждають від когнітивних порушень, таких як деменція, а також в цілому для поліпшення роботи пам'яті .