Как показало новое исследование, проведенное университетами Бристоля (Universitу оf Bristol) и Хайдельберга (University of Heidelberg), если нервные клетки между гиппокампом и префронтальной корой не синхронизируются в нужное время, память теряется. Ученые в исследовании, опубликованном в научном журнале Current Biology, также хотели понять, почему память иногда дает сбои.
Обучение, запоминание чего-либо и воспроизведение воспоминаний поддерживаются множеством отдельных групп нейронов, связанных внутри и между ключевыми областями головного мозга. Если эти нейронные сборки не синхронизируются друг с другом в нужное время, воспоминания теряются.
Кратковременная память зависит от двух ключевых областей мозга: гиппокампа и префронтальной коры.
Исследователи намеревались установить, как эти области мозга взаимодействуют друг с другом, поскольку воспоминания формируются, поддерживаются и вызываются на уровне определенных групп нейронов.
«Нейронные сборки» — группы нейронов (нервных клеток), которые объединяют усилия для обработки информации — были впервые предложены более 70 лет назад, но оказалось, что их трудно точно определить.
Используя мозг крыс, ученые пришли к выводу, что кодирование, хранение и воспроизведение воспоминаний поддерживаются динамическими взаимодействиями, включающими множественные нейронные сборки, сформированные внутри и между гиппокампом и префронтальной корой. Когда координация этих сборок нарушается, животные совершают ошибки.
Михал Куцевич (Michał Kucewicz), научный сотрудник кафедры неврологии Гданьского технологического университета (Gdansk University of Technology) и ведущий автор исследования, комментирует: «С другой стороны, наши результаты выявили критические процессы, которые определяют успех или неудачу в запоминании. Они представляют собой жизнеспособные цели для терапевтических вмешательств на уровне взаимодействия нейронных сборок».
Мэтт Джонс (Matt Jones), профессор неврологии из Школы физиологии, фармакологии и неврологии (School of Physiology, Pharmacology and Neuroscience) и автор статьи, добавил: «Наши результаты доказывают, что нейронные субстраты памяти более распределены в анатомическом пространстве и динамичны во времени, чем ранее считалось на основе нейропсихологических моделей».
Следующими шагами исследования будет модулирование взаимодействий нейронных сборок либо с помощью лекарственных средств, либо посредством стимуляции мозга, что доктор Куцевич в настоящее время проводит на людях, чтобы проверить, не ухудшит ли или улучшит память их разрушение или усиление. Исследовательская группа предполагает, что те же самые механизмы будут работать у пациентов-людей для восстановления функций памяти, нарушенных при определенном заболевании мозга.