Мозг сохраняет следы того, что он делал

«Бросая в воду камни, следи за кругами, ими образуемыми, иначе сие занятие будет совершенно пустой тратой времени», — учил нас Козьма Прутков. Примерно тем же самым занимались исследователи из Института Вейцмана (Израиль), только вместо воды у них был мозг, а вместо брошенного в воду камня — некое событие, которое возбуждало нейронную активность. Круги по воде от камня идут довольно долго — и буквально то же самое происходит с мозгом: он сохраняет следы бурной деятельности в прошлом.

Мозг не знает отдыха — даже когда вы ничего не делаете, ни о чём не думаете и не воспринимаете никаких стимулов, он остаётся в возбуждённом состоянии. Он как бы переключает режимы, но нервная активность в «режиме отдыха» всё равно отличается большой сложностью и насыщенностью. Рафаэлю Малаху и его коллегам пришла в голову мысль, что эта «ничего не делающая» активность мозга может заключать в себе эхо от предыдущих процессов, когда мозг был занят выполнением какой-то явной задачи. Чтобы проверить это, исследователи пригласили двадцать добровольцев и попросили их выполнить некое умственное задание. За активностью мозга наблюдали с помощью фМРТ — до выполнения задания, во время и после.

Особенно исследователей интересовал один участок поясной коры, отвечающий за волевые акты и принятие решений. Во время сканирования испытуемых просили подумать о чём-то, что активировало бы эту область коры, к примеру, о запуске какого-нибудь нового проекта. При этом учёные ещё и помогали участникам эксперимента: если от их дум активность поясной коры менялась так, как надо, звучал один звуковой сигнал, если активность, наоборот, падала, подавался предостерегающий сигнал.

Затем подопытные переставали, что называется, ломать голову и давали мозгу отдохнуть. Спустя шесть минут после этого исследователи снова принимались за сканирование. Оказалось, что мозг хранит память о том, чем он недавно занимался: с помощью специального алгоритма учёные сравнили активность поясной коры во время работы и при отдыхе и пришли к выводу, что эти активности весьма похожи — хотя во время отдыха, напомним, мозг, казалось бы, ничем не занимался.

Более того, как пишут исследователи в Journal of Neuroscience, следы прошлой активности сохранялись даже через сутки.

Согласно предыдущим исследованиям, нечто похожее происходит, когда в мозге активны процессы запоминания. Но, по-видимому, такое «эхо» от предыдущей деятельности сохраняется в любом случае, независимо от задачи, которую выполнял мозг. То есть, посмотрев на состояние мозга в состоянии покоя, можно теоретически сказать, о чём человек думал вчера и как именно он думал. Правда, детально отличить одну мысль от другой мы пока не можем: фМРТ-сканирование оценивает активность слишком больших групп нейронов, а потому картина получается слишком общей — или, если угодно, слишком грубой.

Иными словами, если человек вчера пережил неприятную встречу с пауком, мы можем лишь увидеть, что он чего-то боялся, но определить конкретную причину страха по следовой активности мы пока не в состоянии.

Впрочем, и прошлый эмоциональный опыт пока что недоступен — как мы помним, исследователи работали с областями мозга, участвующими в принятии решений. Но в ближайшем будущем авторы собираются проверить таким образом всю кору, чтобы составить библиотеку остаточных волн, по которым можно понять, чем мозг недавно занимался.

Подготовлено по материалам Института Вейцмана. Фото на заставке материала принадлежит Shutterstock.