Воспоминаниям присваиваются «геотеги»

С помощью видеоигры, в которой надо было развозить нечто по определённым локациям виртуального города, группа нейробиологов выяснила, что клетки мозга, кодирующие пространственную информацию, создают «геотеги» для конкретных воспоминаний и активируются непосредственно перед вызовом содержимого памяти.

Майкл Кахана из Пенсильванского университета и его коллеги потратили немало времени на изучение эпилептиков, которых лечат с помощью вживлённых в мозг электродов. Последние напрямую регистрируют электрическую активность мозга, пока пациенты выполняют интересные эксперименты, не вставая с кровати.

На этот раз их порадовали компьютерной игрой. Представьте себе виртуальный город, по магазинам которого надо развозить товары. Сначала участникам эксперимента позволили просто погулять по улицам и выучить расположение торговых точек. Когда игра начиналась, добровольцам называли только следующий пункт назначения и не говорили, что за товар они везут: они узнавали об этом лишь после того, как дело было сделано. Затем следовало новое задание, и т. д.

После тринадцатой «миссии» экран становился чёрным, и испытуемых просили вспомнить и назвать как можно больше доставленных товаров. Это позволило исследователям установить связь между активацией нейронов, отвечающих за формирование пространственных воспоминаний (местоположения магазинов), и обращением к эпизодической памяти (списку доставленных товаров).

«В реальных условиях невозможно провести такой эксперимент, который позволил бы контролировать и измерять всё, что участник делает и видит. Виртуальная реальность решает эту проблему», — поясняет г-н Кахана.

Обратите внимание: учёные просили добровольцев вспомнить не магазины, которые они видели, а именно товары, которые только обозначались по названию. Тем самым исследователи ставили перед собой задачу узнать, активируются ли системы пространственной памяти одновременной с эпизодической.

Пока пациенты курсировали по виртуальному городу, специалисты следили за тем, как включаются нейроны в гиппокампе и соседних областях мозга. В результате была получена своего рода карта того, как «GPS мозга» кодирует когнитивные представления о конкретных локациях. Вот почему название товара открывалось только после доставки — чтобы активация эпизодической памяти не накладывалась на карту работы «нейронов места».

Когда участников просили вспомнить список товаров, то сначала активировались именно нейроны места — таким образом, который соответствовал конкретной локации. Сразу после этого респондент называл товар, связанный с этим местом. Соответственно, по одной лишь картине активации нейронов места можно было предсказать, какой именно товар сейчас будет назван.

Нейробиологи и прежде подозревали, что гиппокамп играет как бы двойную роль — картографа и летописца. Действительно, он отвечает не только за пространственную, но и за эпизодическую память. Обе системы, по-видимому, обладают общей функциональной архитектурой.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Подготовлено по материалам Пенсильванского университета.