Прояснен механизм памяти: при попытке вспомнить что-то нейроны мозга активируются в последовательности запоминания


    Группе американских ученых удалось установить, что в ходе процесса вспоминания какой-либо информации человеком нейроны в мозге активируются в той же последовательности, что и в ходе запоминания данных. Точность совпадения между запомненной информацией и тем, что вспомнил человек, зависит от порядка возбуждения нейронов.

    Если порядок активации нейронов при попытке что-то вспомнить на 100% совпадает с порядком активации клеток в ходе запоминания, то точность воспроизведения информации будет тоже близка к 100%. Соответственно, чем больше ошибок в порядке возбуждения нейронов, тем менее точной будет восстановленная информация.



    В конце 20-го века ученым удалось узнать, что у крыс, которые прошли лабиринт, в ходе отдыха или сна задействуются те же нейроны, которые активировались в процессе прохождения этого лабиринта. Чаще всего задействуются нейроны медиальной височной доли мозга. Ученые считают, что повторение паттернов как раз и является основной процесса запоминания и вспоминания.

    В отношении людей таких данных не было — просто потому, что мало кто согласился бы вскрыть свою черепную коробку и позволить ученым имплантировать электроды, чтобы затем отлеживать их электрическую активность. Во всяком случае, желающих не было — до последнего момента. Специалисты из Национального института неврологических расстройств и инсульта США провели исследование с участием пациентов с эпилепсией. Пациентам с тяжелой формой эпилепсии имплантируют в мозг электроды — это нужно для поиска источника судорожной активности в мозге. Информацию собирают от электродов, расположенных в передней теменной доле, регистрируя возбуждение отдельных нейронов и локальные потенциалы.



    Также ученые записывали так называемую электрокортикограмму. Это метод, который похож на электроэнцефалографию, отличие его состоит лишь в том, что электроды накладываются на саму кору мозга. Соответственно, специалисты получают возможность фиксировать нейронную активность на уровне как отдельных нейронов, так и целых участков головного мозга.



    В ходе эксперимента с воспоминаниями пациентам давали пары не связанных между собой слов. Это могло быть «яблоко» и «институт». Потом им показывали одно из этих слов, например, «яблоко», и просили вспомнить пару. В ходе работы мозга пациента ученые фиксировали деятельность мозга — как во время запоминания слов, так и в ходе воспроизведения. Для выделении последовательности разряда нейронов в рамках одного цикла активности ученые разделяли их в соответствии с уровнем активности. Затем сравнивались два цикла, ученые хотели знать, сохраняют ли клетки аналогичный временной паттерн активности.



    Как оказалось, электрическая активность мозга в ходе циклов коррелировала. Как порядок возбуждения нейронов, так и электрическая активность были очень похожи. На следующем этапе ученые сравнили как удачные попытки вспомнить пару, так и неудачные. Как оказалось, паттерны возбуждения нейронов в ходе удачных попыток вспомнить пару слова были более похожи между собой, чем в случае неудачных. Ученым также удалось доказать роль медиальной височной коры мозга в ходе воспоминаний.


    Madrobots
    Приближаем сингулярность за ваши деньги

    Комментарии 14

      –6
      В ходе эксперимента с воспоминаниями пациентам давали пары не связанных между собой слов.

      А для начала вскрыли им череп.
      Меня поражает близорукость таких исследований. Ведь давно известны размеры клеток мозга, известны все свойства отдельных нейронов и связей. Так зачем использовать контакты столь громадных размеров???
        +9
        — Потому что в него хрен попадешь, Ави.
          0
          Так не надо в него попадать, достаточно рядом разместить контакт — размерами и хим. реакцией сходный с настоящими нейронами. Обманку — которой рано или поздно заинтересуется соседи.
          0
          чтобы не ошибиться и не промазать
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          0
          хм… то-есть в теории отследив. как именно происходит запоминание информации можно потом повторить его активировав нейроны в нужной последовательности? Это исследование первый шаг к загрузке информации в мозг, как в фантастике?
            +12
            как древнекитайскому фейрверку до межзвездных перелетов.
            +1

            Чем больше мы узнаём о работе головного мозга, тем более фундаментальней алгоритмы в нейронных сетях.

              –2
              Источника не помню, очень давно было. По каким-то опытам на мышах определили, что в качестве запоминающего устройства в мозгу могут использоваться белковые соединения.
              Вроде бы даже дорогу в лабиринте передавали необученным мышам простой инъекцией (тут могу соврать).

              Если так, то не всё просто, как кажется.
                +1
                Это известная история про пептиды Унгара. При перепроверке выяснилось, что обучались не крысы, а экспериментаторы. То есть с каждым опытом люди все лучше и лучше объясняли крысам, что нужно делать.

                Но в учебники оно успело войти, так что вас зря минусуют.
                0

                На самом деле не раз вспоминал что-то прокручивая в голове предшествующие события или всякие сопутствующие мелочи, так что неудивительно

                  0
                  В отношении людей таких данных не было — просто потому, что мало кто согласился бы вскрыть свою черепную коробку и позволить ученым имплантировать электроды, чтобы затем отлеживать их электрическую активность. Во всяком случае, желающих не было — до последнего момента.
                  Либо ложь, либо не искали толком. Потому что желающие есть всегда, причём даже забесплатно, даже тут на Хабре встречались, да и я хотел бы. Работа мозга — главный интерес и загадка в моей жизни, и инженеру очень не хочется уходить, так и не узнав как же работал он сам.
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                    Самое читаемое