Server sync... Block time in database: 1610684937, server time: 1610935759, offset: 250822

О механизмах памяти


Увы, человек не вечен! И с этой истиной следует смириться и жить, стараясь не вредить своей карме, как принято сегодня говорить. То есть жизнь по высоким нравственным законам, оставленных нам Создателем и праотцами. Но даже и это от старения не спасет…

Тем, кому довелось наблюдать угасание родного человека, его слабость, невозможность передвигаться самостоятельно, провалы в памяти, неспособность что-то вспомнить, вечные поиски каких-то вещей, понимают насколько это больно и горько…

Проявляются не только старческие немощи, но и более серьезные болезни. Например, болезнь Альцгеймера. В мире ежегодно заболевает этим недугом примерно 27 млн. человек, а к 2050 году, по прогнозам медиков, число больных может вырасти в 4 раза.

Как же с ней бороться? Ученые не первый год изучают механизмы старения памяти, да и сам механизм памяти. Как мы запоминаем? Чем мы запоминаем?

Примерно лет 10 назад у лабораторных крыс и мышей были выявлены интересные группы нейронов, получившие название «клетки времени». Эти группы нейронов, по мнению ученых, имеют решающее значение при работе механизма памяти. Через них идут команды в мозг по записи событий, позволяя мозгу правильно отмечать порядок того, что происходит в эпизодической памяти.
Эти клетки, расположены в гиппокампе, части головного мозга, участвующего в механизмах формирования эмоций, консолидации памяти (то есть перехода кратковременной памяти в долговременную), пространственной памяти, необходимой для ориентирования в пространстве.

Эти клетки демонстрируют характерный паттерн активности, объясняет Брэдли Лега, доктор медицинских наук, доцент неврологической хирургии в UTSW и старший автор исследования PNAS, в то время как животные кодируют и запоминают события.

Ученый поясняет, что клетки времени срабатывают в определенной последовательности, тем самым позволяя мозгу организовываться и запоминать произошедшее событие.
Последовательность срабатывания клеток времени контролируется мозговыми волнами частотой 5 Гц, которые называются тета-колебаниями. Такой процесс называется прецессия.

С целью проверки как работают клетки памяти, Брэди Лега запускал задачу памяти, которая требует решения и задействует информацию, связанную со временем.
Исследования проводились в Институте мозга Питера О'Доннелла-младшего в Юго-Западном университете (Даллас, штат Техас, США) с участием добровольцев из отделения мониторинга эпилепсии. Обычно пациенты с эпилепсией в период подготовки к операции в течение нескольких дней наблюдаются, чтобы можно было выявить и удалить поврежденные части их мозга, вызывающие судороги.
Электроды, имплантированные в мозг этих пациентов, помогают хирургам с достаточной точностью определить очаги, откуда идут сигналы приступа, и кроме этого дают иную ценную информацию о внутренней работе мозга.

27 добровольцев по заданиям исследователей выполняли задачи «свободного вспоминания», которые включали чтение списка из 12 слов в течение 30 секунд, а затем выполнение короткой математической задачи, с целью не дать им повторить слова из списка. А затем им поручалось вспомнить как можно больше слов из списка в течение следующих 30 секунд.

Эта задача требует ассоциировать каждое слово с отрезком времени и соотнести это со списком, в котором оно было. Все это позволило Лега и его команде искать временные ячейки.

Результаты проведенных исследований были впечатляющими: ученым удалось не только определить устойчивую популяцию временных ячеек, но и уточнить как сработали эти ячейки. Удалось увидеть, насколько хорошо люди могут связывать слова во времени (явление, называемое временной кластеризацией). Наконец, эти клетки, по-видимому, демонстрируют прецессию фаз у людей, как и было предсказано когда-то.

«В течение многих лет ученые предполагали, что временные клетки подобны клею, который скрепляет воспоминания о событиях в нашей жизни», - говорит Лега. «Наше открытие точно и элегантно подтверждает эту идею».

Во втором исследовании, также опубликованном в журнале Science, Брэд Пфайффер, доктор философии, доцент кафедры нейробиологии, рассказал о результатах исследований, проводимым его командой, исследующей «клетки места» -популяцию клеток гиппокампа как у животных, так и у людей, которая фиксирует, где именно происходят события. Пфайффер объясняет, что по мере того, как животные проходят путь, по которому они шли раньше, исследователи давно знают, что нейроны, кодирующие разные места на этом пути, срабатывают в такой же последовательности, как и временные клетки.

Кроме того, в то время как крысы активно исследуют окружающую среду, клетки места дополнительно организуются в «мини-последовательности», которые представляют собой виртуальный проход по местоположениям этой крысы. Нейронные импульсы, подобно радарам развертки, происходят примерно 8-10 раз в секунду и считаются мозговым механизмом для прогнозирования наступающих событий или результатов.

До этого исследования было известно, что когда крысы прекращали бегать, клетки места часто реактивировались в длинных последовательностях, которые, казалось, воспроизводили предыдущий опыт крысы в обратном порядке. Хотя было известно, что эти «обратные повторы» важны для формирования памяти, было неясно, как гиппокамп мог производить такие последовательности. Действительно, значительная работа показала, что опыт должен укреплять последовательности «вперед», «смотреть вперед», но ослаблять обратное воспроизведение.

«Пока эти животные двигались вперед, их мозг постоянно переключался между ожиданием того, что произойдет дальше, и воспоминанием о том, что только что произошло, - и все это в течение долей секунды», - говорит Пфайффер.
Пфайффер и его команда в настоящее время изучают, какие сигналы получают эти клетки от других частей мозга, заставляя их действовать по этим прямым или обратным паттернам. «Теоретически, - говорит он, - эту систему можно было бы взломать, чтобы помочь мозгу с большей точностью вспомнить, где произошло событие.
«Точно так же, - добавляет Лега, - методы стимуляции в конечном итоге смогут имитировать точную структуру временных ячеек, чтобы помочь людям более точно запоминать временные последовательности событий».

«За последние несколько десятилетий произошел взрыв новых открытий в области памяти», - добавляет он. «Расстояние между фундаментальными открытиями на животных и тем, как они могут помочь людям, сейчас становится намного короче».

Таким образом эти два исследования, проведенные учеными из Юго-Западного Университета штата Калифорния, пролили новый свет на то, как мозг кодирует время и место в воспоминаниях. Опубликованные результаты не только дополняют основы фундаментальных исследований памяти, но и могут в итоге стать базой для новых методов лечения лиц, страдающих потерей памяти в результате таких состояний, как черепно-мозговая травма или болезнь Альцгеймера.


Comments 3


@peshehod

Есть разные стадии потери памяти. Одна из них - это когда человек забывает застегнуть ширинку, а следующая, это когда он забывает её расстегнуть.

13.12.2020 21:00
0

@mgaft1 :))) Ха-ха-ха... Нам не грозит пока сие бедствие... Но все впереди, в том числе и это)

13.12.2020 21:02
0