Новое исследование U of T – важный шаг в понимании тайны того, как мозг кодирует время при формировании долговременных воспоминаний.
Исследование, проведенное группой исследователей из отдела психологии Университета штата Теннеси в Скарборо, впервые показало, что человеческий гиппокамп чувствителен к информации о времени в короткие сроки.
«Наша долговременная память о событиях, которые мы пережили, состоит из различной информации, и время является ключевым компонентом этого», – говорит доцент Энди Ли, старший автор исследования.
Мы довольно много знаем о том, как мозг хранит информацию о людях, объектах или местоположении конкретных событий при формировании долговременных воспоминаний, но относительно мало известно о том, как человеческий мозг обрабатывает время.
Фактически, хотя есть исследования, которые показывают, как мозг обрабатывает порядок событий, не было четких доказательств того, что человеческий гиппокамп вообще чувствителен к информации о времени в коротких временных масштабах, продолжающихся секунды.
«Здесь мы сосредоточились только на коротких временных масштабах, поэтому, как этот один строительный блок сочетается с другими для создания памяти, на самом деле никто не знает», – говорит Ли, чей опыт в использовании таких методов, как фМРТ, для исследования процессов, лежащих в основе памяти, в частности в гиппокампе.
"Мы эффективно проливаем свет на один из небольших строительных блоков, связанных со временем и памятью."
Это конкретное исследование основано на исследовании грызунов 2011 года, которое обнаружило так называемые «временные клетки» в гиппокампе.
Было показано, что эти ячейки срабатывают во время пустой задержки между двумя отдельными событиями, сигнализируя о прохождении времени в порядке секунд. Идея состоит в том, что эти клетки помогают связывать воедино информацию о времени при формировании памяти.
Ли и его команда, включая кандидата наук Сатесана Тавабаласингама и постдока Эдварда О’Нила, хотели выяснить, существует ли в гиппокампе человека аналогичный механизм, который помогает интегрировать информацию о времени при формировании воспоминаний.
Чтобы проверить это, 18 участников попросили выучить четыре короткие последовательности или «воспоминания», которые различались по содержанию изображения и продолжительности между каждым событием. Во время фМРТ, метода нейровизуализации, который измеряет активность мозга на основе кровотока, их просили выполнить задачу распознавания памяти, а затем мысленно воспроизвести каждую последовательность как можно подробнее.
Исследователи обнаружили, что паттерны мозговой активности в переднем отделе гиппокампа отражают продолжительность пустых периодов между событиями, дополняя то, что было обнаружено в исследовании на грызунах.
«Это исследование устраняет разрыв с исследованием на грызунах, чтобы показать, что наш гиппокамп интересуется информацией о времени порядка секунд во время обработки долговременной памяти», – говорит Тхавабаласингам, который вместе с О’Нилом являются первыми авторами исследования.
«Важно понимать механизм обработки информации о времени в мозгу, поскольку это один из нескольких важных аспектов, участвующих в формировании долговременных воспоминаний», – добавляет Тхавабаласингам.
"Вы не можете вспомнить событие, не зная, как долго оно происходило. «Важно лучше понять, как мозг обрабатывает всю временную шкалу опыта и как это отражается в долговременных воспоминаниях», – говорит он.
Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, получило финансирование от Совета по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады (NSERC).
Что касается следующих шагов, Ли говорит, что будет важно проверить, как эта область мозга справляется с более длительными временными рамками, когда дело доходит до формирования долговременных воспоминаний, а также как она сжимает время при формировании воспоминаний.
Другой – посмотреть, как гиппокамп определяет разницу между субъективным и объективным временем, то есть как продолжительность чего-то может казаться длиннее или короче в зависимости от того, как изменилось наше восприятие времени.
«Когда дело доходит до взаимодействия времени и памяти, есть еще много чего, – говорит Ли. "Мы действительно только начинаем царапать поверхность."