Ученые впервые обнаружили, как формируются воспоминания

В открытии, которое однажды принесет пользу людям, страдающим черепно-мозговой травмой и шизофренией, исследователи из Юго-Западного университета проанализировали работу чувствительных к памяти нейронов. Они играют центральную роль в том, как воспоминания вызываются в мозге. Оказалось, что существует два разных механизма, которые активируются при воспоминаниях и переосмыслении нового опыта. Результаты ученые опубликовали в журнале NeuroImage.

Как понять: вспоминаете ли вы что-то из прошлого или создаете в своей голове нечто новое, приукрашивая отрезки памяти или переживая новый опыт? Этот вопрос давно волновал ученых. Наконец, доктор медицины, доцент кафедры неврологической хирургии, неврологии и психиатрии Брэдли Лега приблизился к решению этой дилеммы.

Конечно, ученые не маги и до извлечения воспоминаний прямо из головы с помощью волшебной палочки им еще далеко. Но они придумали свой способ: чтобы узнать больше о человеческой памяти, они имплантировали в мозг 27 пациентов с эпилепсией электроды для картирования припадков. Оказалось, что это пригодилось и для идентификации нейронов, участвующих в образовании воспоминаний.

Когда мы запоминаем информацию, она переводится в определенный код. С этим связано множество мнемонических техник. Например, чтобы запомнить день рождения подруги, который выпадает на 1 января, мы создаем ассоциацию с Новым годом. Тем самым воспоминание кодируется.

Исследование доктора Лега выявило 103 нейрона в гиппокампе и энторинальной коре головного мозга, которые увеличивают свою активность при успешном кодировании памяти. Точно такая же активность наблюдалась, когда пациенты попытались вспомнить нечто, особенно в ярчайших и мелких деталях.

В своем исследовании Лега заключил, что при извлечении воспоминаний активность нейронов происходит иначе по сравнению с другой мозговой деятельностью. Пик активности нейронов смещается, и именно по этой причине человек осознает, что вспоминает давно прожитое событие, а не создает нечто новое. О так называемом «сдвиге фазы» ранее никто не заявлял. Эти результаты объясняют, как мозг может «повторно переживать» событие, параллельно отслеживая, является ли воспоминание чем-то новым или ранее закодированным.

Активность в гиппокампе может иметь отношение и к шизофрении, поскольку дисфункция гиппокампа лежит в основе неспособности пациентов отличать воспоминания от галлюцинаций. По словам доктора медицины Кэрол Тамминга, нейроны, которые смог идентифицировать доктор Лега, — это важная часть головоломки. Они объясняют, почему происходят нарушения в мозге людей с шизофренией.

«Галлюцинации и иллюзии у людей с психотическим заболеванием — это настоящие воспоминания, обрабатываемые системами нейронной памяти, как “нормальные”, даже если они повреждены. Было важно понять, как использовать этот механизм “сдвига фазы” для изменения искаженных воспоминаний», — сказала доктор Тамминга.

Еще давно, проверяя свои догадки на грызунах, ученые создали модель SPEAR, которая предсказывает «фазовый сдвиг». Ее разработали, чтобы объяснить, как мозг отслеживает новые и старые впечатления, когда он задействован в поиске памяти. Теперь же результаты подтвердились на людях.

«Одно дело — иметь модель, другое — продемонстрировать доказательства того, что именно происходит с людьми», — говорит доктор Лега.

Исследование стало одним из самых ярких на сегодняшний день свидетельств того, как на самом деле работает человеческий мозг с точки зрения воспроизведения старых воспоминаний и формирования новых.

━━━━━

Анастасия Дегтярева