Исследование выявило прямую связь между наличием тета-волн и памятью. Ранее считалось, что эти волны в основном возникают во сне, а также то, что в возбуждении этих электрических колебаний в мозге основную роль играет внешняя среда, а не внутренняя. Но все оказалось сложнее.
Нейроны производят ритмические колебания электрической активности в мозге. Один из нерешенных вопросов в области неврологии заключается в том, что в первую очередь управляет этими колебаниями. Исследователи из Университета Аризоны обнаружили, что простое воспоминание о событиях может вызвать эти электрические колебания даже в большей степени, чем когда люди переживают реальное событие.
Исследователи сосредоточились на так называемых тета-колебаниях. Это волны частотой 3-12 Гц, которые возникают в области гиппокампа во время таких действий, как исследование пространства, ориентирование и сон. Гиппокамп – важнейшая структура мозга, связанная с процессами хранения информации и формированием воспоминаний.
Исследователи набрали 13 пациентов, которые находились под наблюдением в неврологическом центре в рамках подготовки к операции по поводу эпилепсии. Для наблюдения за эпилептическими припадками им в мозг имплантировали электроды. Заодно их решили использовать для фиксации тета-волн в гиппокампе.
Пациенты участвовали в эксперименте виртуальной реальности, в котором им давали джойстик для похода по магазинам в виртуальном городе. Когда они прибывали в нужное место, эксперимент с виртуальной реальностью приостанавливался. Исследователи просили участников представить место, с которого они начали свой путь, и дали им указание мысленно перемещаться по маршруту, который они только что прошли. Затем исследователи сравнили тета-колебания во время начальной навигации с последующими воспоминаниями участников о пройденном пути.
Во время виртуального путешествия с использованием джойстика колебания были менее частыми и короче по продолжительности по сравнению с колебаниями, которые происходили, когда участники просто представляли себе маршрут. Итак, исследователи пришли к выводу, что память может стать сильным стимулом для возникновения тета-колебаний у людей (а не внешняя среда, как считалось ранее)
Результаты исследования могут помочь в лечении пациентов с повреждением головного мозга и когнитивными нарушениями, включая пациентов, перенесших инсульт и болезнь Паркинсона. По словам авторов, нарочитые воспоминания можно использовать для создания стимуляции внутри мозга и управления тета-колебаниями, что со временем может привести к улучшению памяти. Подобные методы называют когнитивными тренировками.
Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.
Текст: Дарья Тюльганова