Мозкові клітини синхронізуються для відстеження порядку подій

Нові дослідження виявляють, що нейрони головного мозку функціонують скоординовано, щоб запам'ятовувати події в тому порядку, в якому вони відбуваються.

Вчені Нью-Йоркського університету пояснюють, що співпраця мозку схожа на симфонію. Дослідники вважають, що отримані результати дають нові уявлення про те, як ми згадуємо інформацію, і вказують на фактори, які можуть порушити певні типи спогадів.

"Отримані дані покращують наше розуміння того, як мозок відстежує те, що сталося і коли це сталося, відносно інших подій", - сказала доктор Ліла Давачі, доцент кафедри психології Нью-Йоркського університету та Центру нейронних наук і старший автор дослідження .

«Ми вже деякий час знаємо, що нейрони підвищують свою активність, коли ми кодуємо спогади. Наше дослідження показує, що існує ритм того, як вони стріляють по відношенню один до одного, подібно до різних інструментів у симфонічному оркестрі ".

Першим автором дослідження був Ендрю Хойссер, кандидат докторських наук на кафедрі психології, разом із співробітниками, включаючи доктора Девіда Поппеля, професора кафедри психології та Центру нейронних наук, та Юсефа Еззят, також кандидата докторатів на момент дослідження.

Дослідження, яке з’являється в журналіНейрологія природи, намагався визначити справедливість давньої гіпотези про те, як кодується порядок спогадів.

Модель «тета-гамма-фазового кодування», запропонована в 1995 році неврологами докторами наук. Джон Лісман та Марко Ідіарт стверджують, що коли наш мозок створює пам'ять про певну подію, наші нейрони координують коливання, коли клітини спрацьовують на високих (гама) частотах.

Для кодування порядку декількох подій клітини, що представляють кожну подію, спрацьовують у послідовності, яка координується меншим (тета) частотним ритмом мозку.

Щоб перевірити це, вчені дозволили учасникам дослідження переглянути екран із шести об’єктів (наприклад, метелика, навушників тощо) по одному на екрані комп’ютера.

Під час експерименту дослідники досліджували нервову активність випробовуваних за допомогою магнітоенцефалографії (МЕГ), яка фіксує вимірювання крихітних магнітних полів, генерованих мозком.

Пізніше вони попросили випробовуваних згадати порядок перегляду об’єктів.

У своєму аналізі дослідники досліджували нейрональну активність випробовуваних, коли вони спочатку розглядали об'єкти, а потім узгоджували її з результатами тесту відкликання.

Їхні дані показали помітні відмінності у закономірностях нейронної активності, коли порядок об’єктів був правильно закодований порівняно з тим, коли він не був.

Зокрема, коли порядок об’єктів був правильно закодований, гамма-активність, пов’язана з кожним об’єктом, була тимчасово впорядкована вздовж повільнішого тета-коливання, так що гамма-активність для об’єкта один передувала такому для об’єкта два тощо.

На відміну від цього, коли суб’єкти неправильно згадували порядок подання об’єктів, гамма-активність була настільки ж високою - але не було помітною закономірності.

"Коли конкретні коливання йдуть в ногу між собою, ми пам'ятаємо порядок", - сказав Давачі. "Але коли цього немає, ми цього не робимо".

Джерело: Нью-Йоркський університет / EurekAlert