Как клетки мозга составляют карту воспоминаний?

Человеческая память избирательна и тому есть масса причин. Недавно нейробиологи обнаружили любопытный аспект того, как работает наша память. Когда мозгу нужно вспомнить информацию, относящуюся к определенному месту, отдельные нейроны берут цель на конкретные воспоминания. «Ключевой особенностью памяти является наша способность выборочно вспоминать определенные события, даже если они произошли в обстановке, в которой происходили и другие события», пишут ученые в работе, опубликованной в журнале Nature Neuroscience.

Если вас попросят рекомендовать туристический маршрут для города, в котором вы часто бывали, на ум могут прийти выборочные отрывки из воспоминаний о местах из разных поездок. Исследователи из нескольких университетов, включая Колумбийский университет в Нью-Йорке и университет Эмори в Атланте (США), изучили отдельные нейроны — так называемые «клетки памяти» — 19 пациентов, которые перенесли операции на головном мозге из-за лечения эпилепсии.

Пациенты выполнили задачу, призванную оценить работу пространственной памяти. В ходе выполнения задания испытуемых поместили на дорогу с помощью очков виртуальной реальности (VR), и попросили нажать на кнопку, когда они столкнутся с конкретными объектами. В части задания исследователи попросили участников пройтись по дорожке и отметить местоположение удаленного объекта. Исследуя медиальную височную долю (MTL) и, в частности, энторинальную кору, ученые обнаружили, что клетки, отслеживающие память, были «пространственно настроены» на местоположение, а затем могли получить информацию о местоположении, которую человек должен был вспомнить.

Работа ученых показывает, что нейроны в человеческом мозге отслеживают события, которые мы преднамеренно вспоминаем и могут изменять свои модели активности, чтобы различать воспоминания. Они как точки на карте Google, которыми отмечены места, где произошли важные события вашей жизни. Это открытие может послужить потенциальным механизмом нашей способности выборочно использовать различные переживания из прошлого и помочь специалистам понять, как эти воспоминания влияют на пространственную карту мозга человека.

Так выглядит активный нейрон

В прошлом ученые уже пытались понять как это можно сделать. Они обнаружили, что ячейки нейронной сети очень важны для работы пространственной памяти, так как она работает аналогично системе GPS. Пространственная настройка нейронов — это идея о том, что отдельные нейроны «активируются для представления местоположения в окружающей среде в процессе навигации». В предыдущей работе предполагалось, что пространственно настроенные ячейки переназначают свои схемы запуска в разной среде, поэтому события, которые происходят в разных местах, связаны с разными пространственными картами», — объясняют исследователи.

Опираясь на эту работу, ученые предположили, что отдельные нейроны в MTL, и особенно в энторинальной коре, будут демонстрировать своего рода «пространственную настройку нейронов», смоделированную прошлым опытом. Выходит, мозг человека создает самую настоящую карту воспоминаний.