Исследователи представили участникам несколько различных изображений сцены. Важно отметить, что они соединили каждое изображение сцены с одним из двух разных объектов, например, малиной или скорпиона. Участникам было дано 3 секунды на запоминание данной комбинации сцены и объекта.
После небольшого перерыва им снова были представлены изображения сцены, но теперь им нужно было восстановить изображение связанного объекта из памяти.
«В то же время мы исследовали активацию мозга участников», – объясняет проф. Флориан Морманн, возглавляющий группу когнитивной и клинической нейрофизиологии в Медицинском центре Боннского университета. «Мы сосредоточились на двух областях мозга – гиппокампе и соседней энторинальной коре."Известно, что гиппокамп играет роль в ассоциативной памяти, но как именно он это делает, остается плохо изученным.
Исследователи сделали захватывающее открытие: во время воспроизведения памяти нейроны в гиппокампе начали сильно активироваться.
Это также имело место во время контрольного условия, в котором участникам нужно было запоминать только изображения сцены без объектов. Однако важно отметить, что активность гиппокампа длилась намного дольше, когда участникам также приходилось помнить связанный объект (изображение малины или скорпиона).
Кроме того, нейроны энторинальной коры начали активироваться параллельно гиппокампу.
«Паттерн активации энторинальной коры во время успешного припоминания сильно напоминал паттерн активации при начальном обучении объектов», – объясняет доктор. Бернхард Старезина из Бирмингемского университета. Действительно, сходство между воспоминанием и обучением было настолько сильным, что компьютерный алгоритм мог определить, запомнил ли участник малину или скорпиона. «Мы называем этот процесс восстановлением», – говорит Старезина: «Акт запоминания приводит нейроны в состояние, очень напоминающее их активацию во время начального обучения."
Исследователи считают, что такое восстановление обусловлено нейронами гиппокампа. Подобно библиотекарю, нейроны гиппокампа могут предоставлять указатели, сообщающие остальной части мозга, где хранятся определенные воспоминания (например, малина и шалфей).
Взгляд в мозг пациентов с эпилепсией
Записи головного мозга проводились в Университетской клинике эпилептологии в Бонне – одном из крупнейших центров эпилепсии в Европе. Клиника специализируется на пациентах, страдающих тяжелыми формами медиальной височной эпилепсии. Цель состоит в том, чтобы хирургическим путем удалить те части мозга, которые вызывают эпилептические припадки. Чтобы локализовать причину припадков, некоторым пациентам имплантируют электроды.
Эти электроды могут регистрировать активацию мозга. Исследователи могут использовать эту редкую возможность, чтобы внимательно следить за мозгом, пока он запоминает.
Это также то, что было сделано в текущем исследовании: все 16 участников были пациентами с эпилепсией, которым были имплантированы маленькие электроды в медиальной височной доле. «С помощью этих электродов мы могли регистрировать реакцию нейронов на зрительные стимулы», – сказал профессор.
Морманн объясняет. Эти методы позволяют получить увлекательное представление о механизмах нашей системы памяти.
Их также можно использовать для лучшего понимания причин дефицита памяти.