Новое открытие может позволить ученым отличить старые и новые воспоминания

Москва, 12:27, 21 Дек 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Исследователи обнаружили сигнатуры в деятельности мозга, которые позволяют им отличать старые и новые воспоминания. Команда японского Центра исследований мозга RIKEN CBS проанализировала записи, полученные от мозга мыши, с помощью машинного алгоритма, который был в состоянии точно классифицировать воспоминания как недавние или отдаленные во времени. Они также обнаружили надежную связь между лобной областью мозга и гиппокампом, областью, сильно вовлеченной в формирование памяти. Эта связь может сформировать конкретный механизм, который отслеживает возраст воспоминаний. Это исследование было опубликовано в журнале Cell Reports.

Определение местоположения и сохранения памяти в мозге имеет значение для случаев повреждения головного мозга, потери памяти и клинических нарушений памяти. В этом исследовании ученые интересовались тем, как взаимодействуют различные области мозга, содержащие следы памяти, особенно во время восстановления воспоминаний. Известно, что передняя поясная извилина в префронтальном головном мозге анатомически связана с гиппокампом. Команда исследователей хотела изучить эту связь более внимательно, на уровне сигналов от отдельных нейронов.

Они регистрировали активность в обеих областях мозга, прежде чем подвергнуть мышей формированию памяти (удар по ноге), а затем снова в одной и той же клетке и через день, и через месяц. Если мыши оставались в том же контексте, это было поведенческим признаком того, что они помнили удар. Но записи нейронов также показали, что ACC и гиппокамп, особенно область CA1, сильно синхронизированы, когда мыши вспоминают о страхе.

Взаимодействия двух областей мозга со временем менялись, и активность ACC и CA1 становилась более коррелированной, когда вспоминалась старая или «отдаленная» боль по сравнению с недавней однодневной болью. Специфические частоты и режимы нейронной активности стали более выраженными между двумя областями, когда мыши восстановили более старую память, с ACC, по-видимому, для стимулирования активности в гиппокампе сверху вниз.

«Хотя со временем во фронтальной области память консолидируется, мы считаем, что в этом случае ACC облегчает извлечение контекстуальных деталей из гиппокампа», — сказал старший автор и руководитель группы Томас МакХью из RIKEN CBS.

Изменяющаяся структура сигналов с течением времени позволила исследователям отличать старые и новые воспоминания у мышей из записей мозга.

«Мы могли бы расшифровать, вспоминает ли мышь недавнее или отдаленное воспоминание, глядя на корреляции во взаимодействиях ACC-CA1», — сказал МакХью.

Более того, исследователи предполагают, что небольшая группа нейронов CA1 несет информацию о возрасте памяти.

«Хотя мы уже 20 лет знаем, что ACC важен для напоминания о старых воспоминаниях, его вклад остается загадкой. Мы обнаружили, что он играет важную роль в организации деятельности в гиппокампе, той части мозга, в которой изначально формировалась память. Это говорит о том, что гиппокамп всегда играет роль в предоставлении ключевых деталей старого опыта, по крайней мере, в здоровом мозге», — подытоживает МакХью.

В настоящее время команда сосредоточена на понимании того, как нарушения в долговременной памяти, которые часто сопровождают старение и болезни, влияют на активность в этих цепях мозга.