Внутренние часы мозга: как нейроны-хронометристы создают ткань воспоминаний

 Учёные обнаружили в человеческом гиппокампе «ячейки времени» — особые нейроны, которые отвечают за кодирование последовательности событий в нашей памяти.

Способность мысленно путешествовать во времени, переживая заново события прошлого в их хронологическом порядке, — одно из самых удивительных свойств человеческого сознания. Но как именно мозг создаёт эту временную канву, на которую так точно нанизывает бусины воспоминаний? Ответ на этот вопрос кроется в глубинах гиппокампа, где международная группа нейробиологов под руководством Лейлы Редди из французского Центра исследований мозга и познания обнаружила уникальные «ячейки времени» — специализированные нейроны, работающие как внутренние хронометристы нашего сознания.

Исследование, проведённое в 2021 году, стало возможным благодаря сотрудничеству с 15 пациентами с эпилепсией, которым в диагностических целях были имплантированы микроэлектроды в гиппокамп — область мозга, критически важную для формирования памяти. Это позволило учёным в реальном времени наблюдать за электрической активностью отдельных нейронов во время экспериментов с запоминанием последовательностей изображений.

Нейроны-сценаристы: как создаётся повествование памяти

В ходе экспериментов участникам показывали серии изображений в строго определённом порядке, который нужно было запомнить. Электроды фиксировали удивительный феномен: определённые нейроны гиппокампа активировались не просто в ответ на сами изображения, а в чётко заданные моменты временной последовательности.

Но самое поразительное открытие ждало исследователей в паузах между показами, когда на экране ничего не было. В эти моменты «тишины» те же самые нейроны продолжали ритмично активироваться, создавая непрерывный временной контекст. «Временные клетки срабатывали в последовательные моменты этих пустых периодов», — отмечают авторы исследования. Это означает, что мозг продолжает отсчитывать время даже в отсутствие внешних стимулов, создавая своеобразный внутренний хронометр.

Многомерные хранители времени: единство «что», «где» и «когда»

Особенность обнаруженных «ячеек времени» заключается в их многозадачности. Эти нейроны не просто отсчитывают секунды — они способны одновременно кодировать различную информацию: временные промежутки, сенсорные характеристики объектов и пространственный контекст.

Именно эта многомерность, по мнению учёных, позволяет нам переживать прошлое как целостное событие, а не как набор разрозненных образов. «Что», «где» и «когда» сплетаются в единую нейронную партитуру, создавая связное воспоминание. Можно сказать, что эти нейроны работают как сценаристы и режиссёры нашей автобиографической памяти, расставляя события по своим местам на временной шкале.

От крыс к человеку: эволюция внутреннего хронометра

Предыдущие исследования уже обнаруживали подобные нейроны у крыс, но доказательство их существования в человеческом мозге открывает новые горизонты для понимания природы памяти. Феномен субъективного «мысленного путешествия во времени», считающийся краеугольным камнем эпизодической памяти, теперь получает нейробиологическое обоснование.

Это открытие имеет далеко идущие последствия. Оно не только объясняет, почему мы можем вспомнить последовательность событий прошлого, но и проливает свет на природу заболеваний, связанных с нарушением памяти, таких как болезнь Альцгеймера, при которой одной из первых страдает именно способность к хронологическому упорядочиванию воспоминаний.

«Наши результаты служат ещё одним доказательством того, что нейроны гиппокампа человека представляют течение времени в опыте», — заключают исследователи. Оказывается, наш мозг не просто хранит воспоминания — он ткёт из них сложную временную ткань, где каждый момент находится на своём месте, создавая уникальную и непрерывную ленту нашей жизни.