Как работает память? Ученые приоткрывают завесу тайны

Ученые из Корнеллского университета впервые обнаружили , что область мозга, отвечающая за память, состоит из двух частей: одна ответственна за воспоминания о прошлом, времени и местоположении, а другая более предсказательная и активно формирует будущее поведение.

Исследователи выяснили, что в гиппокампе (часть мозга, ответственная за формирование и обработку памяти, пространственную навигацию и обучение) один тип нейронного кода отвечает за нашу пространственную память, например, куда нужно идти, если нам нужно купить хлеб. Второй тип нейронного кода, предсказательная часть, предполагает формулирование новых планов на ходу. Например, если булочная оказалась неожиданно закрыта, вторая часть мозга активируется для разработки альтернативного плана и предсказания нового пути, делая поведение более гибким.

Исследователи провели ряд экспериментов на крысах, чтобы более подробно изучить, как работает память в мозге. Они поместили в мозг крысы набор электродов для одновременного отслеживания всех активированных нейронов, и использовали оптогенетику для управления этой активностью. Затем был использован вирус, чтобы подчинить, но не полностью заглушить один конкретный набор нейронов.

В одном из экспериментов, крысы должны были запомнить путь от точки А до точки D, где их ожидала награда. Однако, когда ученые отключили определенные нейроны в мозге, крысы не смогли правильно запомнить этот путь. Интересно, что после сна крысы могли восстановить в памяти точки А и D, но не могли вспомнить важные детали о пути, который им нужно было пройти.

В другом эксперименте крысы ежедневно должны были находить новый путь, чтобы получить награду. Когда ученые отключили определенные нейроны, крысы больше не могли запомнить, как найти награду, так как им не хватало способности формировать новые планы и прогнозировать.

Также исследователи провели тест, в котором крысы должны были ассоциировать определенное местоположение с наградой. Когда они отключили определенную часть мозга, отвечающую за предсказание, ассоциативная память крыс оставалась неизменной. Эти эксперименты подтвердили, что два различных типа памяти в мозге функционируют независимо друг от друга и выполняют разные роли.

Результаты эксперимента позволили ученым лучше понять, какие конкретные нейронные процессы стоят за различными аспектами памяти и когнитивных способностей, что может привести к разработке более эффективных методов лечения болезней, связанных с ухудшением памяти, таких как болезнь Альцгеймера и деменция, и помочь пациентам сохранить качество жизни.