Нейрон ответит за память
Как возникают эпизодическая память и ассоциации
Фотография: Jordan Strauss/Invision/AP
Исследователи выяснили, как эпизодическая память и ассоциации возникают на уровне одного нейрона и как происходит запоминание. «Газета.Ru» рассказывает, действительно ли существует нейрон Дженнифер Энистон, как возникает ассоциативное научение и при чем тут эпилепсия.
Пять лет назад исследователи запустили серию экспериментов с эпизодической памятью. Данный вид памяти, в основе которого лежит быстрое и не требующее усилий возникновение ассоциаций, представляет собой способность вспоминать пережитые события. В первой серии исследований международная группа ученых обнаружила так называемые именные нейроны. Участникам эксперимента показывали фотографии различных актеров и достопримечательностей и фиксировали возбуждение нейронов. Наибольшую известность уже вне актерского амплуа получила американская актриса Дженнифер Энистон.
Испытуемые смотрели на ее фотографии, а ученые фиксировали в их мозге возбуждение определенного нейрона.
Затем испытуемым показывали сериал «Друзья», в котором Энистон снималась долгие годы, и тот же самый нейрон снова реагировал. Примечательно, что в эпизодах, которые смотрели испытуемые, актриса на экране даже не появлялась. Когда же им показывали фотографии девушек, внешне на нее похожих, нейронная активность не отмечалась.
Ученые сделали вывод, что нейрон Дженнифер Энистон не просто «помнит», как выглядит голливудская звезда, но связан с самим представлением о ней.
Выяснить, действительно ли существуют отдельные нейроны Дженнифер Энистон или Брэда Питта, или кого-то еще, оказалось, однако, весьма затруднительно. В эксперименте участвовали только люди, страдающие от эпилепсии и ожидающие операции. По этой причине ученые размещали электроды только в тех областях мозга, которые подвергались предоперационному исследованию.
В последнем исследовании, опубликованном в журнале Neuron, ученые решили усложнить эксперимент и совместить людей и здания. Целью экспериментаторов было выяснить, как ведут себя именные нейроны при формировании ассоциаций. На этот раз пациенты рассматривали фотографии звезд на фоне достопримечательностей. Дженнифер Энистон, без которой не обошелся и этот эксперимент, улыбалась на фоне Эйфелевой башни, у Клинта Иствуда за спиной наклонялась Пизанская башня, Холли Берри стояла перед Сиднейской оперой, а Тайгер Вудс — на фоне Белого дома.
«Мы получили поразительные результаты. Как выяснилось, уровень возбуждения нейрона менялся в тот же самый момент, когда возникали новые воспоминания. Первоначально нейрон возбуждался только при упоминании Дженнифер Энистон. Но после того, как возникала ассоциация между актрисой и башней, нейрон активизировался при предъявлении только символа Парижа», — отметил Родриго Киан Кирога, глава Центра нейробиологических исследований Лестерского университета. — «Более того, мы обнаружили изменения уже после одного показа. Полученные данные коренным образом отличаются от предыдущих экспериментов на животных, в которых изменения становились явными только после долгой тренировки. Это принципиально важно для понимания нейронных процессов, лежащих в основе воспоминаний повседневной жизни. Ведь ни одно событие в реальности не повторяется до тех пор, пока не отложится в памяти».
Ученые сравнили исследования поведения у больных неврологическими заболеваниями, данные нейровизуализации и нейропсихологические эксперименты с животными, имеющими поражения мозга. Оказалось, что
ключевую роль в эпизодической памяти и кодировании ассоциативной информации играл медиальный отдел височной доли мозга.
Авторы исследования показали, что изменение уровня возбуждения одного нейрона лежит в основе как активации уже существующих воспоминаний, так и возникновения новых ассоциативных связей. Полученные результаты могут пролить свет на физиологические механизмы формирования эпизодической памяти.
