Новое исследование проанализировало нейронные записи мозга пациентов с эпилепсией, когда они записали в память серию слов. Когда частота срабатывания нейронов гиппокампа уже была высока до того, как пациенты увидели слово, они более успешно кодировали это слово и запоминали его позже.
Результаты показывают, что гиппокамп может иметь режим «готов к кодированию», который облегчает запоминание. Исследование, опубликованное в «Трудах Национальной академии наук» с исследователем из Калифорнийского университета в Сан-Диего Жисеном Урголитесом в качестве первого автора, также предполагает, что, когда нейроны гиппокампа еще не сильно залипают, новая информация с большей вероятностью будет плохо кодироваться, а затем забываться.
«Ключевой вопрос в будущем заключается в том, как перевести наш мозг в «режим кодирования», когда мы этого хотим», — сказал Джон Уикстед, профессор психологии в Калифорнийском университете в Сан-Диего и один из ведущих авторов статьи.
«Режим кодирования», — сказал Уикстед, — это больше, чем просто уделение внимания выполняемой задаче. Он обращает внимание на кодирование, которое выборочно увеличивает активность в той части мозга, которая наиболее важна для создания новых воспоминаний: гиппокамп. Так как мы знаем, основываясь на более ранних исследованиях, что люди могут активно подавлять формирование памяти, у людей может быть возможность подготовить свой гиппокамп также к кодированию. Но как это можно сделать, мы просто пока не знаем«.
Записи нейронов из гиппокампа, миндалины, передней поясной извилины и префронтальной коры были собраны у 34 пациентов с эпилепсией, когда они проходили клинический мониторинг в неврологическом институте Барроу. Эксперименты первоначально проводились в лаборатории Питера Штайнметца в период с 2007 по 2014 год, когда он был в институте. С тех пор эти данные хранятся в Научно-исследовательском институте мозга Neurtex, где Steinmetz является главным научным сотрудником, и нынешняя исследовательская группа вновь анализирует данные.
Во время экспериментов пациенты либо видели, либо слушали постоянный поток слов и должны были указать, было ли каждое слово новым или повторением. Сначала все слова были новыми, но через некоторое время большинство слов повторилось.
Исследователи вычислили среднее число срабатываний нейрона в ответ на каждое слово, которое участники исследования видели или слышали. Они также рассчитали нейронную частоту срабатывания, непосредственно предшествующую каждому слову. Важна была только средняя скорость стрельбы в гиппокампе примерно за одну секунду до того, как впервые увидели или услышали слово: эта нейрональная активность предсказывала, вспомнили ли участники слово или забыли слово, когда оно повторялось позже.
«Если нейроны гиппокампа человека уже срабатывали выше базовой линии, когда они видели или слышали слово, их мозг с большей вероятностью запомнил это слово позже», — сказал Стивен Голдингер, профессор психологии в Университете штата Аризона.
Активность нейронов, измеренная в миндалине, передней поясной извилине и префронтальной коре, не предсказывала выполнение задачи.
«Мы думаем, что новые воспоминания создаются редкими коллекциями активных нейронов, и эти нейроны объединяются в память. Эта работа предполагает, что, когда много нейронов уже запускаются на высоких уровнях, процесс отбора нейронов во время формирования памяти работает лучше«, — сказал Голдингер.
