Формування та пригадування спогадів - це складна система синхронізації та десинхронізації в різних частинах мозку. десятиліття3s - анатомія в Інтернеті / Shutterstock
Спробуйте згадати той останній обід, на який ви вийшли. Можливо, ви можете пригадати смак тієї смачної макарони, звуки джазового піаніста в кутку, або того гучного сміху з пристойного джентльмена трьох столів. Те, що ви, мабуть, не можете згадати, докладає зусиль, щоб запам'ятати будь-яку з цих дрібниць.
Якось ваш мозок швидко обробив досвід і перетворив його на міцну, довготривалу пам’ять без серйозних зусиль з боку себе. І коли ви сьогодні замислюєтесь над цим прийомом їжі, ваш мозок за лічені секунди створив із пам'яті фільм високої чіткості страви для вашого розумового перегляду.
Безперечно, наша здатність створювати та витягувати довгострокові спогади є основоположною частиною людського досвіду, - але ми ще маємо багато дізнатися про процес. Наприклад, нам не вистачає чіткого розуміння того, як взаємодіють різні регіони мозку для формування та отримання спогадів. Але наше недавнє дослідження проливає нове світло на це явище, показуючи, як нейронна активність у двох різних областях мозку взаємодіє під час пошуку пам'яті.
Гіпокамп - структура, розташована глибоко в мозку, здавна розглядалася як концентратор для пам'яті. Гіпокамп допомагає «склеювати» частини пам’яті разом («де» і «коли»), забезпечуючи, щоб нейрони загорялися разом. Це часто називають «нейронною синхронізацією». Коли нейрони, що кодують "де", синхронізуються з нейронами, кодують "коли", ці деталі стають пов'язаними через явище, відоме як "Геббійське навчання".
Але гіпокамп просто занадто малий, щоб зберігати кожну дрібницю пам’яті. Це призвело дослідників до теорії про гіпокамп закликає неокортекс - область, яка обробляє складні сенсорні деталі, такі як звук і приціл - щоб допомогти заповнити деталі пам'яті.
Неокортекс робить це, роблячи прямо протилежне тому, що робить гіпокамп - це забезпечує, щоб нейрони не загорялися разом. Це часто називають «нейронною десинхронізацією». Уявіть, що запитуєте аудиторію людей 100 про їхні імена. Якщо вони синхронізують свою відповідь (тобто всі кричать одночасно), ви, мабуть, нічого не зрозумієте. Але якщо вони десинхронізують свою відповідь (тобто по черзі говорять свої імена), ви, мабуть, збираєтесь набагато більше інформації від них. Те саме стосується нейрокорокових нейронів - якщо вони синхронізуються, вони намагаються перенести своє повідомлення, але якщо вони десинхронізуються, інформація надходить легко.
Наше дослідження знайшло що гіпокамп і неокортекс насправді працюють спільно при згадуванні пам’яті. Це трапляється, коли гіпокамп синхронізує свою активність, щоб склеїти частини пам’яті разом, а пізніше допоможе пригадати пам'ять. Тим часом неокортекс десинхронізує свою діяльність, щоб допомогти обробляти інформацію про подію, а пізніше допомагати обробляти інформацію про пам'ять.
З котів та велосипедів
Ми протестували хворих на епілепсію 12 у віці від 24 до 53 років. Всім було встановлено електроди безпосередньо в мозковій тканині гіпокампу та неокортексу, як частина лікування їх епілепсії. Під час експерименту пацієнти вивчали асоціації між різними подразниками (такими як слова, звуки та відео), а пізніше згадували ці асоціації. Наприклад, пацієнтові може бути показане слово «кішка», а потім відео з велосипеда, який їде по вулиці.
Потім пацієнт намагатиметься створити яскравий зв’язок між цими двома (можливо, кішка, яка їде на велосипеді), щоб допомогти їм запам'ятати зв'язок між цими двома предметами. Пізніше їм подарують один із предметів і просять згадати інший. Потім дослідники вивчали, як гіпокамп взаємодіяв з неокортекс, коли пацієнти навчалися та згадували ці асоціації.
Під час навчання нейронна активність в неокортесі десинхронізується, а потім, приблизно через 150 мілісекунд пізніше, нервова активність у гіпокампі синхронізується. Здається, інформація про сенсорні деталі подразників спочатку опрацьовувалась неокортекс, перш ніж передаватись у гіпокамп, щоб склеїти їх.
Ми виявили, що гіпокамп та неокортекс тісно співпрацюють при формуванні та відновленні спогадів. Orawan Pattarawimonchai / Shutterstock
Захоплююче ця закономірність змінилася під час пошуку - нервова активність у гіпокампі спочатку синхронізувалася, а потім, приблизно через 250 мілісекунд, нейронна активність у неокортесі десинхронізована. Цього разу виявилося, що гіпокамп спочатку згадував суть пам’яті, а потім почав розпитувати неокортекс щодо конкретики.
Наші результати підтверджують недавня теорія що говорить про те, що десинхронізований неокортекс та синхронізований гіпокамп потребують взаємодії для формування та згадування спогадів.
Хоча стимуляція мозку стала багатообіцяючим методом підсилення наших когнітивних можливостей, виявилося важко стимулювати гіпокамп для поліпшення довгострокової пам'яті. Ключова проблема полягала в тому, що гіпокамп розташований глибоко в мозку, і його важко досягти за рахунок стимуляції мозку, яка застосовується зі шкіри голови. Але результати цього дослідження представляють нову можливість. Стимулюючи регіони в неокортексі, які спілкуються з гіпокампом, можливо, гіпокамп може бути опосередковано підштовхнути до створення нових спогадів або згадування старих.
Розуміння більше того, як спільно працюють гіпокамп та неокортекс при формуванні та згадуванні пам’яті, може бути важливим для подальшого розвитку нових технологій, які могли б допомогти покращити пам’ять тим, хто страждає когнітивними порушеннями, такими як деменція, а також посилити пам’ять у населення загалом.
Про авторів
Бенджамін Дж. Гріффітс, Докторський дослідник, Бірмінгемський університет та Саймон Ганслмайр,, Бірмінгемський університет
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Схожі книги:
Атомні звички: простий та перевірений спосіб побудувати добрі звички та зламати погані
Джеймс Клір
Atomic Habits містить практичні поради щодо розвитку хороших звичок і позбавлення від поганих на основі наукових досліджень зміни поведінки.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Чотири тенденції: незамінні профілі особистості, які розкривають, як зробити своє життя кращим (і життя інших людей кращим теж)
Гретхен Рубін
Чотири схильності визначають чотири типи особистості та пояснюють, як розуміння власних схильностей може допомогти вам покращити стосунки, робочі звички та загальне щастя.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Подумайте ще раз: сила пізнання того, чого ви не знаєте
Адам Грант
Think Again досліджує, як люди можуть змінити свою думку та ставлення, і пропонує стратегії для покращення критичного мислення та прийняття рішень.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Тіло зберігає оцінку: мозок, розум і тіло у зціленні травми
Бесселя ван дер Колка
The Body Keeps the Score обговорює зв’язок між травмою та фізичним здоров’ям і пропонує розуміння того, як травму можна лікувати та вилікувати.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Психологія грошей: позачасові уроки про багатство, жадібність та щастя
від Моргана Хаусела
Психологія грошей досліджує способи, якими наше ставлення до грошей і поведінка можуть впливати на наш фінансовий успіх і загальний добробут.
