Открытое состояние памяти может объяснить расстройства мозга и обучения

Исследователи памяти пролили свет на когнитивную тюрьму. Новое воспоминание, например, имя при знакомстве, удерживается несколько секунд в так называемой рабочей памяти, так как нейроны продолжают генерировать импульсы. Если этот человек важен, то имя сохранится в долговременной памяти на несколько дней, сохраняемой перманентно изменёнными нейронными связями. Но куда она отправляется в промежуток, когда уже покинула рабочую память, но ещё не встроена в долговременную?

В Science исследовательская группа показала, что воспоминания из этого заточения можно доставать. Их наблюдения указали на новую форму рабочей памяти, которую они назвали приоритетной долговременной памятью, которая существует без повышения нейронной активности. В согласии с другими последними работами в исследовании полагается, что информация как-то сохраняется среди синапсов, которые соединяют нейроны, даже после того, как привычная рабочая память стирается.

«Это действительно фундаментальное открытие – как тёмная материя памяти», говорит Geoffrey Woodman, когнитивный нейроучёный из Vanderbilt University in Nashville.

Когнитивный нейроучёный Nathan Rose с коллегами в University of Wisconsin (UW) в Мэдисоне давали добровольцам смотреть серию слайдов с лицами, словами или точками, движущимися в одном направлении. Далее они отслеживали нейронную активность, используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), а с помощью алгоритмов машинного обучения классифицировали активности, связанные с каждым из объектов. Затем добровольцам показывали объекты в парах, например, слово и лицо, но сказано было сосредоточить внимание лишь на одном из них (помеченный объект далее). Поначалу электроэнцефалограмма (ЭЭГ) показывала сигналы от обоих объектов, но нейронная активность от непомеченного объекта резко падала, будто он забывался, в то время как ЭЭГ от помеченного объекта удерживалась на том же уровне, что означает продолжительное присутствие в рабочей памяти. Субъекты, однако, могли вспомнить непомеченный объект за пару секунд после просьбы его вспомнить.

Rose, который недавно покинул UW в пользу University of Notre Dame in South Bend, Индиана, с коллегами затем воспользовались транскраниальной магнитной стимуляцией (ТМС), неинвазивным методом, в котором используются быстропеременные магнитные поля, доставляющие импульс электрического тока в мозг. Они дали добровольцам то же задание, затем подавали широкий ТМС импульс сразу после прекращения сигналов от непомеченного объекта. Соответствующая "забытому" объекту активность проявлялась, отражая то, что память мгновенно пробудилась из неактивного состояния. Более того, когда ТМС направляли в области мозга, которые были связаны с непомеченными объектами изначально, реактивация была даже сильнее.

Исследование не затрагивает то, как синапсы или какие-либо свойства нейронов могут поддерживать второй уровень рабочей памяти или его объём.

Источник: www.sciencemag.org

Комментарии: