«Ячейки времени»: Человеческий мозг кодирует течение времени

Человеческий мозг - удивительный и сложный орган - хранит в себе ключ к нашим воспоминаниям и переживаниям. Но как именно он следит за порядком событий в последовательности? Последние исследования показывают, что "клетки времени" в гиппокампе - области мозга, связанной с формированием памяти, - могут играть решающую роль в этом процессе.

Предыдущие исследования выявили эти временные клетки у крыс, где они, как считается, поддерживают воспоминания о событиях и планирование последовательности действий. Однако о том, как кодируется эпизодическая память в человеческом мозге, было известно мало. Так было до сих пор.

Пролить свет на эту загадку призвано новаторское исследование, проведенное группой ученых под руководством нейробиолога Лейлы Редди из Центра изучения мозга и познания (CerCo) во Франции. Исследователи наблюдали за электрической активностью в мозге 15 пациентов с эпилепсией с помощью микроэлектродов, имплантированных в гиппокамп.

Особую значимость этому исследованию придает то, что эксперименты проводились во время обычных медицинских тестов, исключая необходимость в каких-либо дополнительных инвазивных процедурах. Участникам эксперимента предъявляли последовательность изображений и просили запомнить их порядок. Исследователи регистрировали срабатывание определенных нейронов в гиппокампе во время эксперимента, а также во время пробелов и пауз, когда изображения не показывались.

Результаты этого исследования, опубликованные в 2021 году, убедительно доказывают существование временных клеток в человеческом мозге. Эти нейроны проявляли активность, которая модулировалась временным контекстом в пределах определенного временного окна. Некоторые нейроны участвовали в запоминании или припоминании последовательности изображений, в то время как другие были активны даже при отсутствии визуального стимула.

Особенно интригует то, что эти временные клетки демонстрировали многомерное поведение, кодируя информацию, связанную со временем, а также реагируя на различные сенсорные стимулы. Это позволяет предположить, что они играют важнейшую роль в сшивании элементов опыта для формирования связных воспоминаний.

Доктор Редди и ее команда считают, что эти временные клетки могут быть тем клеем, который скрепляет наши воспоминания в правильной последовательности. "Создание эпизодических воспоминаний требует соединения отдельных событий опыта с временной точностью, - объясняют они.

Это исследование не только углубляет наше понимание внутренней работы человеческого мозга, но и имеет потенциальное значение для лечения расстройств, связанных с памятью, таких как болезнь Альцгеймера и деменция. Разгадав механизмы формирования и восстановления памяти, мы сможем глубже понять, как наш мозг конструирует нашу реальность. Эти знания могут проложить путь к будущим вмешательствам, способным улучшить функцию памяти и жизнь людей, страдающих ее нарушениями.