Ученые обнаружили в человеческом мозге нейроны, создающие «метки» на карте памяти

Москва, 17:32, 16 Ноя 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Новое открытие проливает новый свет на то, как мозг обрабатывает пространственную память.

Вспомните одно из ваших любимых мест: где вы бывали много раз в жизни. Теперь подумайте обо всем, что вы там когда-либо делали. Возможность связать воедино разные моменты жизни из одного места — одно из чудес памяти, и теперь исследователи точно определили конкретные нейроны, которые позволяют нам это делать.

Нейроны были обнаружены в области мозга, называемой «энторинальная кора». Предыдущая работа показала, что энторинальная кора и близлежащий регион, называемый «гиппокамп», важные для пространственного познания, содержат нейроны, которые работают в качестве GPS для мозга, что позволяет нам понять наше положение в пространстве.

Теперь исследователи под руководством нейробиолога доктора Джошуа Джейкобса из Колумбийского университета в Нью-Йорке обнаружили нейроны в энторинальной коре, которые идут на один шаг вперед, связывая воспоминания в мозгу с местом, в котором они были сформированы.

Ход эксперимента

Ученые создали компьютерную игру VR, в которой участники использовали ручные контроллеры для перемещения по дорожке, изучая положения четырех различных объектов. Затем исследователи удалили объекты и попросили участников снова двигаться по дорожке, отмечая местоположение удаленных объектов по памяти.

У 19 участников была эпилепсия с лекарственной устойчивостью, и поэтому у них уже были электроды, имплантированные в их мозг.

Это позволило исследователям измерить активность в отдельных нейронах, и они обнаружили нейроны «следа памяти», которые срабатывали только в местах, имеющих отношение к памяти, к которой обращался пациент. Когда участники переключились на воспоминание местоположения другого объекта, нейроны изменили свою активность.

«Наше исследование показывает, что нейроны в человеческом мозге отслеживают события, которые мы добровольно вспоминаем, и могут изменить свои модели деятельности, чтобы различать воспоминания», — сказал соавтор, Салман Э. Касим. «Они как маркеры на вашей карте Google, которые отмечают места, которые вы помните для важных событий».

Воспоминания формируются изменением силы связей между сетями клеток мозга, особенно в гиппокампе, который находится в каждой височной доле (часть вашего мозга возле ваших ушей). Ключевым процессом, связанным с памятью, является «долгосрочное потенцирование», которое относится к длительному изменению того, как сильно один нейрон влияет на другой.

Соблазнительно думать о памяти как о записи, навсегда запечатленной в клеточных структурах мозга, но правильнее рассматривать ее как творческое занятие для мозга. Во время воспоминаний воссоздаются более ранние модели мозговой активности — хрупкий процесс, который оставляет много места для ошибок и редактирования.