Новое исследование психологов Университета Аризоны изучило возможные сценарии, которые могут привести к ухудшению памяти у некоторых пожилых людей. Исследователи также изучили как возрастные, так и независимые от возраста факторы, которые могут способствовать ухудшению памяти как у молодых, так и у пожилых людей.
Исследование предполагает, что гиппокамп, область мозга, связанная с памятью и навигацией, может способствовать трудностям в изучении новой среды и мест у некоторых пожилых людей. Нейронные репрезентации в гиппокампе могут объяснить, почему некоторым людям трудно запоминать места, говорит Ли Чжэн, научный сотрудник факультета психологии и ведущий автор исследования.
«Результаты исследования будут полезны для прогнозирования уровня снижения памяти на ранних стадиях деменции»,
— сказал Чжэн.
Новое исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, основано на аналогичном исследовании, проведенном на крысах Кэрол Барнс, профессором психологии, неврологии и нейробиологии Риджентс.
В исследовании Барнса изучались специализированные клетки гиппокампа, называемые «клетками места», или нейроны, которые активируются и срабатывают, когда человек или животное входит в определенное место. Когда человек переходит в другое место, клетки другого места срабатывают, помогая гиппокампу мозга создать мысленное представление каждого пространства.
Когда животное или человек попадает в новую среду, клетки места подвергаются процессу, называемому «переназначением». Исследование показало, что у старых крыс наблюдались трудности с переназначением различных сред в большей степени, чем у более молодых, что указывает на более низкую производительность пространственной памяти.
Опираясь на исследование Барнса, Чжэн и ее команда набрали 25 молодых людей и 22 пожилых человека, все они были здоровы. Участникам было предложено принять участие в эксперименте в виртуальной реальности. На экране компьютера молодые и пожилые люди запомнили планировку и расположение шести магазинов в двух виртуальных городах.
Участникам было предложено ответить на ряд вопросов, чтобы проверить их пространственную память, в то время как исследователи одновременно сканировали мозг участников с помощью функционального магнитно-резонансного томографа. Сканер зафиксировал нейронные сигналы в гиппокампе.
В соответствии с исследованием Барнса исследователи обнаружили, что пожилые люди в среднем демонстрируют нейронные представления, которые плохо различают окружающую среду по сравнению с более молодыми людьми.
Однако исследование показало, что существует независимый от возраста фактор, влияющий на сохранение памяти. Предполагая, что отдельные нейроны в гиппокампе выполняют разные функции, Чжэн объяснил, что, например, один нейрон может реагировать на форму окружающей среды, а другой — на цвет фона или другие особенности. Эти нейроны сотрудничают, чтобы создать комплексное представление всей окружающей среды.
Если группа нейронов берет на себя одну и ту же функцию, существует риск того, что некоторые особенности окружающей среды могут быть представлены неточно, а это означает, что точность нейронных сигналов будет нарушена и окажется низкой, говорит Арне Экстром, профессор когнитивных и нейрофизиологических исследований. нейронных систем в Университете Аризоны и старший автор статьи. По его словам, в настоящее время причина низкой точности сигналов у молодых и пожилых людей не ясна.
«Любой человек с плохой памятью будет демонстрировать нейронный сигнал с более низкой точностью»,
— сказал Чжэн.
«Возраст не имеет к этому никакого отношения».
В исследовании также упоминается, что существует зависящий от возраста фактор, который исследователи описывают как качество нейронных сигналов, поступающих из других частей мозга в гиппокамп — например, визуальной информации, поступающей через заднюю часть мозга. Даже у некоторых высокоэффективных пожилых людей, участвовавших в эксперименте, наблюдалось снижение качества поступающих нервных сигналов в гиппокамп.
Давно предполагалось, что одним из возрастных факторов, влияющих на память, может быть качество сигнала, поступающего в определенную область мозга, что может быть связано с изменениями пластичности стареющего мозга, сказал Экстром. По его словам, результаты исследования связывают снижение качества входных данных в гиппокамп с возрастом и ухудшением пространственной памяти.
По словам Чжэна, данные, полученные на основе индекса перераспределения и точности нейронных сигналов, могут быть полезны для прогнозирования того, насколько сильно может произойти ухудшение памяти у людей с диагнозом деменция.
В ближайшем будущем исследовательская группа планирует повторить исследование с помощью иммерсивных экспериментов в виртуальной реальности, которые, по словам Чжэна, будут использовать телесные сигналы и навигацию к цели более натуралистичным способом.