Исследователи обнаружили в мозге птиц нейронные паттерны, которые кодируют воспоминания.
Исследователи из Колумбийского университета установили, что каждый раз, когда синицы прячут еду в определенном месте, они активируют уникальные нейронные паттерны, которые ученые сравнили со штрих-кодами. Когда птицы возвращаются, чтобы забрать еду, в их мозгу снова загорается точно такая же картина. Исследование раскрывает детали работы памяти.
Когда птица прячет еду, ей нужно запомнить, где она находится. В исследовании синиц запустили на специальную арену со 128 небольшими хранилищами, специально созданными учеными. Используя небольшие зонды, подключенные к пяти птицам, исследователи отслеживали нейронную активность каждый раз, когда синицы запасали или добывали пищу.
Иллюстрация размеченной арены и уникальных «штрих-кодов» нейронной активности при запасании и добывании пищи. Изображение: Selmaan N. Chettih et al., Cell
Ученые обнаружили, что, когда птицы прятали еду, у них в гиппокампе возникали уникальные, похожие на штрих-коды паттерны импульсов. Каждый всплеск задействует только около 7% клеток гиппокампа, при этом образцы для разных мест отличались друг от друга.
Мы обнаружили, что каждое воспоминание связано с уникальным образцом активности в гиппокампе — части мозга, которая хранит воспоминания. Мы назвали эти шаблоны «штрих-кодами», потому что они представляют собой чрезвычайно специфические метки отдельных воспоминаний.
Дмитрий Аронов, соавтор исследования
Эти «штрих-коды» возникли вместе с обычной активностью нейронов в мозге. Но, что интересно, штрих-коды эпизодической памяти для мест, расположенных близко друг к другу, не имели никакого сходства.
Исследователи сравнивают «штрих-коды» гиппокампа с компьютерными хеш-кодами — шаблонами, которые присваиваются в качестве уникальных идентификаторов различным событиям. Ученые предполагают, что подобные узоры могут быть механизмом быстрого формирования и хранения множества не влияющих друг на друга воспоминаний.
Самый большой нерешенный вопрос заключается в том, используются ли «штрих-коды» мозгом для управления поведением и если да, то каким образом. На эти вопросы ученые планируют ответить в будущих исследованиях с помощью более сложных условий в лаборатории, в которых они будут записывать активность мозга, пока птицы делают выбор, какие тайники с едой посещать.
Читать далее:
Ученые создали первый в мире алмазный транзистор: он работает при самых высоких температурах
Крупнейшее извержение вулкана за 11 700 лет покрыло лавой 4 500 км²
Ученые рассмотрели, что происходит в центре нашей галактики
На обложке: синица. Фото: Dave Smith, CC BY-NC-ND 2.0 DEED