Nauji tyrimų duomenys rodo, kad prisiminimai yra „pažymėti geografine žyma“

Mokslininkai atrado, kad smegenų ląstelės erdvinę informaciją užkoduoja „geografinėmis žymomis“, kurios įjungiamos prieš pat prisimenant tuos prisiminimus.

Mokslininkai iš Pensilvanijos universiteto ir Freiburgo universiteto teigia, kad jų darbai parodo, kaip erdvinė informacija yra įtraukiama į prisiminimus ir kodėl prisiminus patyrimą galima greitai prisiminti kitus įvykius, įvykusius toje pačioje vietoje.

„Šios išvados pateikia pirmuosius tiesioginius neuroninius įrodymus, kad mintis, kad žmogaus atminties sistema žymi prisiminimus informacija apie tai, kur ir kada jie buvo suformuoti, ir kad atšaukimo veiksmas apima šių žymių atkūrimą“, - sakė dr. Michaelas Kahana. , psichologijos profesorius Penno menų ir mokslų mokykloje.

Kahana ir jo kolegos jau seniai atliko tyrimus su epilepsija sergančiais pacientais, kuriems gydymo metu smegenyse buvo implantuoti elektrodai. Elektrodai fiksuoja elektrinį aktyvumą visose smegenyse, o pacientai dalyvauja eksperimentuose iš savo ligoninės lovų.

Šiame tyrime pacientų buvo paprašyta žaisti vaizdo žaidimą kompiuteriu prie lovos, kuris turėjo būti pristatytas į parduotuves virtualiame mieste.

Dalyviams pirmiausia buvo suteikta laiko laisvai tyrinėti miestą ir sužinoti parduotuvių vietas. Prasidėjus žaidimui, dalyviams buvo nurodyta tik, kur yra kita jų stotelė, ir jiems nebuvo pasakyta, ką jie pristatė. Kai jie pasieks tikslą, žaidimas atskleis pristatytą daiktą ir paskui dalyviui suteiks kitą stotelę.

Po 13 pristatymų ekranas tuščias ir dalyvių buvo paprašyta prisiminti kuo daugiau daiktų, kuriuos jie pristatė.

Pasak mokslininkų, tai leido jiems susieti nervų aktyvaciją, susijusią su erdvinių prisiminimų formavimu - parduotuvių vietomis - ir epizodinių prisiminimų - pristatytų daiktų - atšaukimu.

„Iššūkis tiriant atmintį natūralistinėse aplinkose yra tas, kad negalime sukurti realistiškos patirties, kai eksperimentuotojas išlaiko kontrolę ir gali išmatuoti kiekvieną aspektą, ką dalyvis daro ir mato. Virtuali realybė išsprendžia šią problemą “, - sakė Kahana.

„Tai, kad šie pacientai žaidžia mūsų žaidimus, leidžia mums užrašyti kiekvieną veiksmą, kurį jie atlieka žaidime, ir išmatuoti neuronų atsakus tiek erdvinės navigacijos metu, tiek vėliau žodinio atšaukimo metu“.

Paprašius dalyvių prisiminti daiktus, kuriuos jie pristatė vietoj aplankytų parduotuvių, mokslininkai galėjo patikrinti, ar jų erdvinės atminties sistemos buvo įjungtos net tada, kai buvo prieinami epizodiniai prisiminimai. Tyrėjai paaiškino, kad su erdvine atmintimi susijęs neuronų pobūdis yra žemėlapis.

"Navigacijos metu hipokampo ir kaimyninių regionų neuronai dažnai gali atspindėti paciento virtualią vietą mieste, tarsi smegenų GPS įrenginį", - sakė Kahana. "Šios vadinamosios" vietos ląstelės "yra bene ryškiausias neurono, koduojančio abstraktų pažintinį vaizdavimą, pavyzdys."

Naudodami smegenų įrašus, sugeneruotus dalyviams naršant mieste, mokslininkai galėjo sukurti neuroninį žemėlapį, atitinkantį miesto išdėstymą.

Dalyviams praeinant pro tam tikrą parduotuvę, mokslininkai susiejo savo erdvinę tos vietos atmintį su užfiksuotu vietos ląstelių aktyvacijos modeliu. Siekdami nesumaišyti epizodinių pristatytų daiktų prisiminimų su erdvine parduotuvės vietos atmintimi, tyrėjai išskyrė keliones, kurios buvo tiesiai į tą parduotuvę ar iš jos, dedant ją į neuroninį žemėlapį.

Turėdami rankose vietos ląstelių suaktyvinimo žemėlapius, mokslininkai galėjo palyginti kiekvieno dalyvio erdvinius prisiminimus, kai jie susipažino su epizodiniais pristatytų daiktų prisiminimais.

Jie nustatė, kad neuronai, susiję su tam tikru žemėlapio regionu, suaktyvėjo prieš pat dalyviui įvardijant daiktą, kuris buvo pristatytas į to regiono parduotuvę.

"Tai reiškia, kad jei mums būtų suteiktas tik dalyvio suaktyvinimas vietoje, mes galėtume geriau nei atsitiktinai tiksliai nuspėti daiktą, kurį jis ar ji prisimena", - sakė Kahana.

"Ir nors mes negalime atskirti, ar šie erdviniai prisiminimai iš tikrųjų padeda dalyviams pasiekti savo epizodinius prisiminimus, ar tiesiog ateina kartu važiuoti, matome, kad ši vietos ląstelių aktyvacija vaidina svarbų vaidmenį atminties paieškos procesuose".

Ankstesni žmogaus ir gyvūnų pažinimo tyrimai parodė, kad hipokampui tenka du skirtingi vaidmenys: kartografo vaidmuo, erdvinės atminties vietos informacijos sekimas; ir raštininko vaidmuo, įrašant įvykius epizodinei atminčiai, pažymi tyrėjai.

Jų teigimu, jų eksperimentas pateikia daugiau įrodymų, kad šie vaidmenys yra susipynę.

"Mūsų išvada, kad spontaniškas atminties prisiminimas suaktyvina jos neuroninį geografinį žymėjimą, rodo, kad hipokampo erdvinės ir epizodinės atminties funkcijos yra glaudžiai susijusios ir gali atspindėti bendrą funkcinę architektūrą", - sakė Kahana.

Tyrimas buvo paskelbtas žurnale Mokslas.

Šaltinis: Pensilvanijos universitetas