Продолжение 1 части статьи " Нейроны в гиппокампе помогают сегментировать и организовывать память ".
Кодирование, которое было выявлено в этом исследовании, может объяснить, как наш мозг абстрагирует события, такие как "основное блюдо", во время различных посещений разных ресторанов с разными друзьями. И эта идея может дать представление о том, как мозг обобщает знания для эффективного обучения. Тонегава считает, что эти идеи помогут инженерам в разработке систем искусственного интеллекта с возможностью передачи компетенций из одной среды в другую, например, для медицинских роботов, перемещающихся между больницами.
Эксперимент по круговой траектории показал, что реакции мозга, которые определяют ваше точное местоположение, могут быть изменены, не влияя на активность, характерную для конкретного события. Регион, называемый медиальной корой энторинальных MEC тесно сотрудничает с гиппокампом в пространственном познании и навигации. Найдены данные, подтверждающие то, что гиппокамп участвует в сегментировании опыта последовательных событий. Исследователи использовали оптогенетику (метод с участием генетически изменяющихся клеток, чтобы они могли быть активированы или ингибированы с помощью света), чтобы выключить сигналы от MEC в гиппокампе, в то время как мыши выполняли бегущую задачу. Это не оказало влияния на локально-специфические ответы, но полностью нарушило специфические вопросы, предлагая место и кодирования события, которыми можно отдельно манипулировать, даже если те же самые клетки участвуют в процессе обоих аспектов опыта.
Одно из ограничений исследования состоит в том, что многократный пробег по трассе отличается от большинства естественного опыта.
"Нет никакой демонстрации того, что эти связанные с событиями шаблоны существуют впервые, когда животное испытывает набор событий, только то, что они появляются после множества повторений уже знакомой последовательности",
- говорит Фрэнк.
"Здесь каждое новое переживание не кодируется отдельно и не сохраняется как событие в первый (и часто единственный) раз, когда оно происходит".
Он считает, что клетки мозга представляют собой "хорошо усвоенные и релевантные элементы опыта с повторяющимися элементами". Это расположение, по его словам, напоминает сообщения из исследований гиппокампальных нейронов о том, что "огонь подобен, но не идентичен, в геометрически повторяющихся элементах одной и той же среды".
"Это проницательный эксперимент, выполненный с заботой и многочисленными контролями, характерными для лаборатории Тонегавы",
- говорит нейробиолог Дьёрдь Бузсаки из Школы медицины Нью-Йоркского университета Гроссмана, который не участвовал в исследовании, хотя и предоставил свои комментарии исследователям. Но Бузсаки более радикально относится к происходящему. Он считает, что все свойства, которые исследователи присвоили нейронам гиппокампа, являются различными аспектами одного и того же фундаментального механизма. Чтобы объяснить эту идею, он сравнивает ее с зависимостью между движением двигателя автомобиля и пройденным им расстоянием, а также с различными переменными времени путешествия, отражающими один и тот же основополагающий процесс.
В случае эпизодической памяти гипотетические элементы - это что, где и когда.
"Определение эпизодической памяти: "Что со мной случилось, где и когда?"
- говорит Бузсаки.
"Когда вы комбинируете эти элементы, он воссоздает событие. Это называется памятью",
- добавляет он. Исследователи связывают наблюдаемую активность с тем, что, где и когда, но весь гиппокамп эффективно кодирует опыт в нейронную последовательность. Гиппокамп - это
"как библиотекарь, который говорит вам идти на полку пять, второй ряд. Потом следующая книга - это, потом эта, и так далее",
- говорит он. Но библиотекарь слеп к содержанию этих последовательностей, которые построены в коре головного мозга. Таким образом, интерпретация Бузсаки новых открытий заключается в том, что ячейки не кодируют абстрактные "события-специфические" свойства - такие, как номер круга или обеденный курс, - так много, как они генерируют порядковые последовательности, которые дают памяти порядок, необходимый для того, чтобы мы могли разобраться в своих воспоминаниях.
