В новом исследовании, опубликованном в Nature, ученые впервые обнаружили, как отдельные популяции нейронов в медиальной височной доле кодируют конкретное содержание воспоминаний и их контекст. Они пришли к выводу, что мозг использует отдельные группы нейронов для «что» (предмет) и «где/когда» (контекст), и именно это обеспечивает гибкость памяти.
Гиппокамп, расположенный в височных долях мозга, отвечает за процессы запоминания, восприятия и обучения, в том числе за то, как информация воспринимается в контексте. О том, какую роль может играть гиппокамп в процессе обучения, мы уже писали. А вот какую роль он играет в том, как мы различаем суть и контекст (например, как в воспоминаниях мы отличаем ужин с другом и деловую встречу с ним) – это остается непонятным. В центрах памяти мозга определенные клетки, называемые концептуальными нейронами, реагируют на нашего друга независимо от окружающей среды, в которой он появляется, но при этом мы должны помнить и о том, где, зачем и почему мы с ним встретились, да еще и применить это знание в будущем.
Воспоминания о разных событиях нашей жизни (эпизодическая память) – это всегда связь того, что произошло (событие, объект) с тем, где, когда и при каких обстоятельствах это происходило (контекст). Новое исследование коллектива из Германии и Швейцарии показывает, как именно на уровне отдельных клеток мозга эта связь создается и как гиппокамп участвует в этом процессе. В отличие от грызунов, у которых в гиппокампе часто встречаются нейроны, жестко кодирующие конкретные сочетания «место-событие», в мозге человека это происходит иначе, что позволяет нам легко обобщать знания и применять их в новых ситуациях.
В исследовании участвовали 16 пациентов, перенесших операцию по лечению эпилепсии, которым в гиппокамп и окружающие области ввели электроды для инвазивного мониторинга. Они рассматривали пары изображений и должны были сравнивать их, основываясь на различных вопросах (то есть в разном контексте). Пациентам задавали пять вопросов: «Больше?», «В последний раз видел в реальной жизни?», «Старше?» или «Дороже?», «Нравится больше?» и «Ярче?». Эти вопросы показывали, как именно нужно сравнивать изображения и позволяли понять, как мозг обрабатывает одни и те же изображения в разном контексте.
Оказалось, что есть две отдельные группы нейронов: нейроны, отвечающие за содержание, активировались в ответ на конкретные изображения (например, печенье), независимо от вопроса. Нейроны, отвечающие за контекст, активировались в ответ именно на определенный вопрос независимо от показанного изображения.
Получается, что память о предмете в контексте формируется за счет независимых популяций нейронов, кодирующих содержание и контекст по отдельности. Это позволяет нам восстанавливать контекст по предмету и наоборот, а также обобщать воспоминания и одновременно помнить, что мы видели и почему это было важно.
Текст: Юлия Баимова