События, которым мы уделяем внимание сразу после их возникновения, с большей вероятностью отразятся в мозге для долговременной памяти. К такому выводу пришли нейробиологи Медицинского центра Лангоне Нью-Йоркского университета (NYU).
Исследователи обнаружили устойчивую структуру нейронов, которые запускают небольшую симфонию согласованных электрических сигналов вскоре после событий, которые позже фиксируются долговременной памятью во время ночного отдыха. Эти всплески электрической активности, получившие название «острая волна ряби», происходят в гиппокампе. Расположенный глубоко в центральной части мозга, гиппокамп играет важную роль в передаче информации из кратковременной в долговременную память.
Каждая острая волна ряби состоит из почти одновременного волнообразного возбуждения 15 процентов нейронов гиппокампа, которые предупреждают остальную часть мозга о памятном событии. Эти пульсации получили свое название от формы, которую они создают, когда ученые фиксируют нейронную информацию с электродов на графике.
Что узнали ученые
«Если вы смотрите фильм и хотите его запомнить, лучше потом прогуляться», – посоветовал профессор нейробиологии Дьёрдь Бузакі, ведущий автор исследования.
Университетская команда нейробиологов привлекла к исследованию аналитика данных из Института искусственного интеллекта Мила-Квебек. Для одновременной регистрации около 500 нейронов в гиппокампе лабораторных мышей, которые бродили по лабиринту в поисках лакомств, ученые использовали двусторонние кремниевые зонды. Исследователи фиксировали характерные острые волны ряби (от 5 до 20 каждый раз), когда мышь останавливалась, чтобы насладиться лакомством после успешного прохождения лабиринта.
«Мозг принимает решения самостоятельно, – резюмировал доктор Бузакі, – а не мы принимаем решения добровольно».
Позже в этом эксперименте с мышами и лабиринтом электроды фиксировали ряд резких волновых пульсаций у уставших от поисков грызунов, когда они спали. Маленькие лабораторные животные «воспроизводили записанное событие тысячи раз за ночь», объяснил профессор Бузакі.
Его команда предположила, что эта активация клеток гиппокампа сохраняет в памяти географическую информацию. Например, каждую комнату, в которую входит человек, или каждый поворот лабиринта, изученного мышью.
«Наше исследование показало, что резкие волновые колебания – это физиологический механизм, который использует мозг, чтобы решить, что оставить, а что выбросить», – сказал профессор Бузакі.
Значение работы
Предыдущие исследования уже установили, что пульсации являются неотъемлемой частью формирования памяти во время сна. В то время как новое исследование впервые связало ночную активность мозга с соответствием поведения гиппокампа в течение дня.
Ученые надеются, что их результаты могут быть использованы в терапии, которая поможет людям с проблемами запоминания. Результаты работы опубликовал журнал Science.
А тем временем Дафна Шохамі, директор Института Цукермана Колумбийского университета, отметила, что теорию команды Бузакі подтвердили не только на мышах, но и на людях.
Во время исследования, проведенного командой госпожи Шохамі несколько лет назад, люди искали сокровища, продвигаясь по лабиринту с случайными объектами. Если участники находили сокровище, они с большей вероятностью запоминали случайный объект, который встретился на пути.
Фото: pexels.com
