Исследователи выяснили, как именно гиппокамп «записывает» и «воспроизводит» воспоминания

Международная команда с участием ученых из НИУ ВШЭ впервые показала, что передняя и задняя части гиппокампа выполняют разные функции в ассоциативной памяти. Используя стерео-ЭЭГ, исследователи обнаружили, что передняя часть гиппокампа активируется при запоминании и распознавании объектов, а задняя — при восстановлении связей между объектом и контекстом. Эти данные проясняют устройство памяти человека и могут помочь в клинической практике.

Статья о результатах исследования опубликована в журнале Frontiers in Human Neuroscience. Ассоциативная память — это способность связывать между собой различные элементы информации, такие как объекты, события, ощущения и контексты, на основе их совместного восприятия или смысловой связи. Она помогает вспоминать не только то, что человек видел, но и то, где, когда и в каком окружении это происходило. Ключевую роль в этих процессах играет гиппокамп — структура мозга, расположенная в височной доле и отвечающая за формирование и восстановление эпизодической памяти. Именно он связывает фрагменты информации в цельную картину события.

До сих пор оставалось неясным, как именно распределяются функции между передней (ростральной) и задней (каудальной) частями гиппокампа человека, особенно в контексте ассоциативной памяти. Предыдущие исследования на животных указывали на различия между отделами гиппокампа, однако, как это работает в случае человека, еще не было изучено экспериментально.

Исследователи из Высшей школы экономики, Университета Цюриха и Швейцарского центра эпилепсии провели эксперимент с участием пациентов с эпилепсией. Им по медицинским показаниям имплантируют глубинные электроды (стерео-ЭЭГ), которые напрямую регистрируют активность внутренних структур мозга, что позволило с высокой точностью зафиксировать работу разных частей гиппокампа.

Эксперимент проходил в два этапа. Сначала участникам показывали пары картинок: предмет и локацию. Нужно было оценить, насколько логично объект подходит к изображенному месту. Например, «книга — библиотека», «беруши — гостиная» или «пляжный мяч — лаборатория». Эти пары использовались, чтобы изучить, как контекст влияет на запоминание.

На следующий день участников попросили вспомнить объекты, которые они видели, и сцены, с которыми эти объекты были связаны. Так исследователи проверяли, насколько хорошо люди запоминают сами предметы и контекст, в котором они их видели.

Исследователи выяснили, что передняя и задняя части гиппокампа отвечают за разные аспекты памяти. Передняя часть активизировалась, когда участники запоминали пары «объект — сцена», а также при последующем узнавании этих объектов. Это говорит о ее роли в формировании новых связей и распознавании уже знакомого.

Задняя часть гиппокампа, напротив, включалась в работу, когда участники вспоминали, какой объект был связан с какой сценой. Особенно активно она реагировала в случаях, когда связи между объектами и сценами были неочевидными — не абсурдными, но и не полностью логичными. Это указывает на важность заднего гиппокампа при поиске смысловых связей и извлечении сложной информации из памяти.

«Нам удалось точно описать, как разные области гиппокампа координируют работу при запоминании и вспоминании информации. Это позволяет лучше понять механизмы памяти человека и открывает новые перспективы для помощи людям с нарушениями памяти», — отмечает один из авторов исследования, доцент департамента психологии факультета социальных наук НИУ ВШЭ Алисия Воробьёва.

Результаты исследования не только проясняют фундаментальные аспекты работы мозга, но и могут повлиять на клиническую практику. Понимание того, какие именно области гиппокампа участвуют в разных типах памяти, поможет врачам точнее оценивать последствия хирургического вмешательства при лечении эпилепсии. Кроме того, эти данные могут лечь в основу новых подходов к реабилитации пациентов с когнитивными нарушениями.