В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, ученые из Пекинского педагогического университета (Beijing Normal University) обнаружили, что паттерны нейронной активности – репрезентации, наблюдаемые при кодировании и извлечении одних и тех же воспоминаний, в некотором смысле похожи, но с момента их сохранения до момента их вызова в более поздний момент. Со временем репрезентации могут претерпеть значительные трансформации.
Актуальность исследования
Память, способность человека вспоминать то, что произошло в прошлом, – одна из тем, наиболее широко исследуемых нейробиологами и психологами. Предыдущие исследования собрали обширные доказательства того, что память – это динамический процесс, а не статический. Другими словами, вместо того, чтобы просто хранить события или информацию в головном мозге и их последующее воспроизведение, воспоминания, по-видимому, формируются серией сложных процессов, включая воображение и эмоции. В последние годы некоторые нейробиологи внимательно изучали, что происходит в мозге при кодировании и извлечении воспоминаний, чтобы лучше понять их нейронную основу.
Материалы и методы исследования
В своих экспериментах ученые использовали метод, известный как внутричерепная электроэнцефалография (ЭЭГ), который позволяет собирать изображения мозга с высоким пространственно-временным разрешением. Используя ЭЭГ, ученые попросили 16 пациентов с эпилепсией, которым были имплантированы электроды ЭЭГ в мозг для клинических целей, выполнить задание на краткосрочную и долгосрочную память, где им были показаны связи изображений и слов, а затем их попросили вспомнить их после различного периода времени.
Впоследствии исследователи проанализировали записи, пока участники выполняли задания на память с использованием методов глубокого обучения. Это позволило ученым изучить влияние трансформации репрезентаций на кодирование и формирование воспоминаний в долгосрочной перспективе. Комбинируя записи внутричерепной ЭЭГ с моделями глубоких нейронных сетей, ученые предоставляют подробную картину репрезентативных преобразований от кодирования до поддержания кратковременной памяти и восстановления долговременной памяти, которые лежат в основе успешной эпизодической памяти.
Результаты научной работы
Результаты исследования показывают, что репрезентации претерпевают несколько трансформаций, пока они кодируются и консолидируются в мозге. Исследователи заметили, что репрезентации предметов, которые участникам предлагалось запомнить, начали меняться сразу после их представления. Кроме того, ученые обнаружили, что репрезентации этих элементов на этапе поиска задачи долговременной памяти были больше похожи на те, которые были собраны на этапе поиска задачи краткосрочной памяти, чем на те, которые были собраны на этапе кодирования памяти. Ученые предполагают, что репрезентации памяти проходят через несколько этапов трансформации, чтобы добиться успешного формирования и воспроизведения долговременной памяти.
Авторы другого исследования указывают на роль нейронной активности в долголетии человека.
