Дослідження на мишах показало, що хоча деякі клітини, що беруть участь у зберіганні спогадів про місця, залишаються стабільними, багато з них з часом «дрейфують». (Зображення: imaginima via Getty Images)
Нове дослідження на мишах показує, що спогади про місця «дрейфують» по мозку, переносячись різними наборами нейронів з часом.
Історично нейробіологи вважали, що спогади про місця та особливості нашого безпосереднього оточення кодуються специфічними «місцевими клітинами». Ці місця, розташовані в ключовому центрі пам’яті, який називається гіпокампом, засвічуються, коли ссавець потрапляє в певне середовище, якому вони відповідають, — наприклад, у двері будинку або водоспад на пішохідній стежці. Вважалося, що активація цих місць діє як своєрідна карта в мозку, кодуючи тривалі спогади про певні місця, а також забезпечуючи навігацію.
«Повертаючись до 1960-х і 1970-х років, ми вважали, що [просторові] спогади кодуються певними нейронами мозку», — сказав старший автор дослідження Деніел Домбек, професор і головний дослідник нейробіології Північно-Західного університету. «Ця думка вважалася, мабуть, протягом 30-40 років — приблизно до 10 років тому».
Вам може сподобатися
-
Зіркові клітини мозку можуть лежати в основі масивного сховища пам’яті мозку
-
Чи можуть дорослі виробляти нові клітини мозку? Нове дослідження може нарешті вирішити одну з найбільших дискусій у нейронауці
-
Вражаюче простий «циферблат» у мозку може допомогти йому розрізняти уяву від реальності
У 2013 році стаття в журналі Nature Neuroscience викликала суперечки та «вразила всіх», – сказав Домбек. У дослідженні використовувалися новіші методи дослідження клітин гіпокампу мишей, які показали, що уявлення мозку про місця не було таким послідовним, як вважалося раніше. Деякі клітини послідовно реактивувалися, коли мишей знову і знову повертали в лабіринт, але загалом група активних нейронів коливалася. Замість того, щоб бути статичною «ментальною картою», ці просторові уявлення змінювалися протягом тижневого експерименту.
Це явище стало відомим як «дрейф репрезентацій гіпокампу», але ідея зустріла певний спротив. Деякі вчені задавалися питанням, чи пов’язані зміни в активності мозку зі змінами в середовищі мишей — можливо, запахи чи звуки в лабіринті відрізнялися між раундами експерименту, або гризуни рухалися лабіринтом повільніше або швидше в даному раунді.
У своєму новому дослідженні, опублікованому в середу (23 липня) в журналі Nature, Домбек та його команда поставили собі за мету контролювати ці неконтрольовані змінні, і вони зробили це за допомогою віртуальної реальності та крихітної бігової доріжки.
У кожному раунді експерименту мишей розміщували на біговій доріжці, оточеній екранами. Подібно до контролера відеоігор, бігова доріжка слугувала для мишей провідником для дослідження віртуального лабіринту, який щоразу був абсолютно однаковим. Команда могла безпосередньо порівняти випробування, де миші бігли з однаковою швидкістю, таким чином усуваючи цю мінливість.
Крім того, на ніс кожного гризуна поміщали конус, щоб накачувати один і той самий запах протягом кожного раунду, а на задньому плані відтворювали білий шум для нормалізації слухового ландшафту.
Поки миші пересувалися віртуальним лабіринтом, дослідники в режимі реального часу спостерігали за активністю їхніх клітин гіпокампу. Вони зробили це, відкривши фізичне вікно в мозок і ввівши речовину, яка світилася при активації клітин мозку. Потім вони могли спостерігати за цим світінням під мікроскопом. Домбек зазначив, що така установка не обмежує тривалість життя лабораторних мишей, тому вони могли проводити експеримент знову і знову протягом дослідження.
Контролюючи середовище настільки жорстко, «я був впевнений, що ми зменшимо цей репрезентативний дрейф», – сказав він Live Science. «Я був упевнений, що пам’ять виглядатиме стабільнішою протягом кількох днів – але ми цього не виявили».
Команда спостерігала, що лише невелика підмножина клітин — приблизно від 5% до 10% від зареєстрованих — поводилися як звичайні клітини-місця, послідовно світячись у кожному раунді. Ці стабільні клітини також були найбільш збудливими загалом, тобто вони були більш схильні до спрацьовування у відповідь на подразник. Фактично, команда могла передбачити, які клітини найменш схильні до дрейфу, виходячи з їхнього рівня збудливості. Тим часом менш збудливі клітини були набагато більш схильні до дрейфу.
То чому ж відбувається цей дрейф? «Можливо, це механізм, який мозок використовує для розділення дуже схожих переживань на окремі спогади, щоб ми могли отримати до них доступ окремо пізніше», – припустив Домбек. Тож, хоча ви можете неодноразово повертатися до одного місця – роботи, школи чи улюбленого парку – ви все одно можете розрізняти різні відвідування у своїй свідомості.
Іншими словами, дрейф може бути способом для мозку відстежувати плин часу, сказав він.
Домбек підозрює, що цей тип дрейфу впливає на епізодичні спогади загалом, які стосуються конкретних особистих переживань, що відбувалися в певних місцях і часі. Інші типи пам’яті, такі як рухові спогади про набуті рухові навички, можуть бути представлені в мозку по-різному.
Дослідження мало кілька обмежень. По-перше, підхід до реєстрації роботи мозку, який використовувався в дослідженні, захопив лише частину клітин гіпокампу миші — можливо, 1% від сотень тисяч його нейронів. Але, ґрунтуючись на попередніх дослідженнях, команда підозрює, що подібні процеси відбуваються по всьому гіпокампу.
Крім того, дослідження на мишах не гарантовано застосовні до людей. Але Домбек сказав, що очікує, що процеси, що спостерігаються в цьому дослідженні на мишах, будуть «досить схожими» на ті, що відбуваються в гіпокампі людини. Оскільки клітини гіпокампу з віком стають менш збудливими, можливо, що пам’ять погіршується з віком частково тому, що ці кілька стабільних клітин, що лежать в основі наших спогадів, втрачають збудливість, припустив Домбек.
«Якби ми могли якимось чином налаштувати збудливість наших нейронів або підтримувати цю збудливість з часом, ми, ймовірно, змогли б зберегти пам’ять», – припустив Домбек. Але цю ідею потрібно буде підтвердити подальшими дослідженнями.
Ніколетта Ланезе, редактор каналів, відділ здоров’я
Ніколетта Ланезе — редакторка каналу про здоров’я на Live Science, а раніше працювала редактором новин та штатним автором на цьому сайті. Вона має сертифікат магістра з наукової комунікації Каліфорнійського університету в Санта-Крузі та дипломи з неврології та танцю Університету Флориди. Її роботи публікувалися, серед інших видань, у The Scientist, Science News, Mercury News, Mongabay та Stanford Medicine Magazine. Проживаючи в Нью-Йорку, вона також активно займається танцями та виступає у виставах місцевих хореографів.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім’я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім’я для відображення.
Вийти Читати далі
Зіркові клітини мозку можуть лежати в основі масивного сховища пам’яті мозку
Чи можуть дорослі виробляти нові клітини мозку? Нове дослідження може нарешті вирішити одну з найбільших дискусій у нейронауці
Вражаюче простий «циферблат» у мозку може допомогти йому розрізняти уяву від реальності
Чи можуть дорослі люди виростити нові клітини мозку?
Постійне спостереження за сучасним життям може погіршити функцію нашого мозку способами, які ми до кінця не розуміємо, показують тривожні дослідження.
«Ілюзія гумової лапи»: Миші можуть «відчувати» штучні кінцівки, як і люди.
Чи зможемо ми коли-небудь відновити спогади з мозку померлої людини?
Дослідження «Tour de force» може пояснити, чому травма може призвести до посттравматичного стресового розладу
Забування може забезпечити дивовижну еволюційну перевагу, кажуть експерти
Дослідження показує, як мозок розділяє дні на «кіносцени»
Чому ми забуваємо те, про що щойно думали?
Мозок зберігає щонайменше 3 копії кожного спогаду. Останні новини.
Сире молоко, інфекція якого була заражена сальмонельозом, захворіло 170 людей у 5 штатах, переважно дітей.
Давня ДНК свідчить про те, що предки естонців, фінів та угорців жили в Сибіру 4500 років тому
Вчені виявили гігантський «прищ», який мучив зірку щонайменше 7 років
Телескоп Джеймса Вебба зафіксував дві вмираючі зірки, що виливають свої нутрощі
Дослідження стверджує, що будівельні блоки життя можуть бути набагато поширенішими в космосі, ніж ми думали
Вчені давали мишам вакцини від грипу, чистячи їхні крихітні зуби зубною ниткою — і це спрацювало ОСТАННІ СТАТТІ
Вчені досягли рівня помилок квантових комп’ютерів 0,000015% — світового рекорду, який може призвести до створення менших та швидших машин.
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зв’яжіться з експертами Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар’єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { «site_platform»: «vanilla», «keywords»: «тип-новини-щоденно,serversidehawk,відеоартикл,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com