Ученые утверждают, что «клетки времени» в человеческом мозгу кодируют течение времени

Как человеческий мозг отслеживает порядок событий в последовательности Исследования показывают, что "клетки времени" - нейроны в гиппокампе, которые, как считается, представляют временную информацию - могут быть тем клеем, который склеивает наши воспоминания в правильной последовательности, чтобы мы могли вспомнить правильный порядок событий.

Доказательства существования таких временных клеток, отслеживающих последовательность событий, ранее были обнаружены у крыс, где определенные группы нейронов, как считается, поддерживают воспоминания о событиях и планирование последовательности действий, но долгое время о том, как эпизодическая память кодируется в человеческом мозге, было известно меньше.

Для исследования группа ученых под руководством нейробиолога Лейлы Редди из Центра изучения мозга и познания (CerCo) во Франции наблюдала за электрической активностью в мозге 15 пациентов с эпилепсией с помощью микроэлектродов, имплантированных в гиппокамп.

"Для создания эпизодических воспоминаний необходимо связать вместе отдельные события опыта с временной точностью", - объясняют исследователи в своем исследовании, опубликованном в прошлом году.

"Учитывая важность гиппокампа в обучении порядку последовательности и суждениях о временном порядке, мы проверили, представляют ли нейроны гиппокампа человека временную информацию, пока участники изучают порядок последовательности предметов".

Эксперименты проводились во время медицинских тестов, в которых использовались электроды для локализации источника их припадков в мозге.

В результате исследование не потребовало никаких инвазивных или рискованных имплантаций, которые пациенты уже не проходили бы в целях перспективного лечения эпилепсии.

В ходе экспериментов участникам предъявляли последовательность изображений в заранее определенном порядке и просили запомнить эту последовательность.

Во время сеансов электроды фиксировали, как определенные нейроны в гиппокампе стреляют в ответ на эксперимент, как в определенные моменты, когда показывались изображения, так и в промежутках, когда изображения не показывались, и в паузах, когда участников просили предсказать, какое изображение будет показано следующим из уже показанной последовательности.

По мнению исследователей, нейроны, участвующие в этом процессе, являются клетками времени: "нейроны, чья активность модулируется временным контекстом в пределах четко определенного временного окна".

По словам исследователей, некоторые из этих нейронов активно участвовали в запоминании или припоминании последовательности изображений в экспериментах, но некоторые были активны и при отсутствии визуального стимула, что говорит о том, что они кодируют течение времени, даже когда ничего конкретного не происходит.

"Было замечено, что временные клетки срабатывали в последовательные моменты этих пустых периодов", - объясняют исследователи в своей статье.

"Временная модуляция в эти промежуточные периоды не могла быть вызвана внешними событиями; скорее, они представляют собой развивающийся временной сигнал, возникающий в результате изменений в опыте пациентов во время ожидания".

По словам исследователей, временные клетки в человеческом мозге являются "многомерными", способными кодировать информацию относительно времени, но также реагировать на различные виды сенсорной информации или стимулов.

Возможно, считает команда, что многомерное поведение этих нейронов времени может быть тем, что записывает "что", "где" и "когда" из опыта, сшивая элементы вместе, чтобы создать связные воспоминания из нагромождения входных данных.

Феномен субъективного "мысленного путешествия во времени" является краеугольным камнем эпизодической памяти", - говорят исследователи.

"Центральное место в нашем опыте переживания прошлого занимает способность живо вспоминать конкретные события, произошедшие в определенном месте и в определенном временном порядке... Наши результаты дают дополнительные доказательства того, что нейроны гиппокампа человека представляют течение времени в опыте".

О результатах исследования сообщается в журнале The Journal of Neuroscience.