Новое исследование показывает, что ритмическая активность мозга является ключом к временному сохранению важной информации в памяти.
Исследователи из Института неврологии Дель Монте при Университете Рочестера опубликовали сегодня в журнале Current Biology результаты, согласно которым мозговые ритмы, они же паттерны активности нейронов, организуют всплески активности в мозгу, которые поддерживают кратковременные связи.
«Мысль заключалась в том, что временное хранение важной информации связано с нейронами в мозгу, которые просто срабатывают, сохраняя эту информацию до тех пор, пока в ней не отпадет необходимость. Недавние исследования показали, что, возможно, не такая постоянная активность мозга имеет наибольшее значение для временного хранения информации, а скорее для кратковременного укрепления связей между нейронами, которые представляют информацию. Наши исследования показывают, что мозговые ритмы организуют эти временные всплески с течением времени», сказал старший автор исследования, доктор философии, профессор неврологии Ян Фибелькорн. «Ритмическая координация активности мозга с течением времени важна, потому что она позволяет перекрывающимся популяциям нейронов одновременно хранить разные фрагменты информации».
Предыдущее исследование профессора Фибелькорна о том, как мозг обрабатывает внешнюю информацию, например, при навигации по Таймс-сквер в Нью-Йорке, сделало похожее открытие. Он и его коллеги-исследователи обнаружили, что ритмы мозга помогают координировать различные функции, связанные либо с выборкой важной в данный момент информации, либо с переключением на другой источник информации. В этом контексте мозговые ритмы помогают сбалансировать внимание к поставленной задаче и быть готовым к неожиданностям.
В новом исследовании ученые сосредоточились на выборке внутренне представленной (или запомненной) информации. С помощью ЭЭГ участники смотрели на изображения с вертикальными или горизонтальными линиями, и их просили запомнить как направление линии, так и местоположение изображения. Исследователи обнаружили, что сила внутренних репрезентаций этих различных образов менялась с течением времени, в масштабе доли секунды, с ритмическими колебаниями мозговой активности. Такая координация активности мозга во времени позволяет бесконфликтно перекрывать роли некоторых нейронов.
«Эти ритмичные мозговые процессы могут также объяснить, как мы можем оставаться сосредоточенными во время многозадачности, например, когда пытаемся вспомнить адрес во время вождения автомобиля», сказал профессор Фибелькорн. «Вместо того, чтобы одновременно сосредоточиться на этих задачах, мы могли бы чередовать их в масштабе доли секунды».
Исследование того, как мозг оперирует многозадачностью – это следующий шаг лаборатории профессора Фибелькорна. «Что происходит, когда мозг должен делать внешние и внутренние выборки одновременно, увидим ли мы тот же вид ритмической временной координации? Это то, что мы пытаемся понять дальше. Чем больше мы узнаем о том, как обычно работают эти процессы, тем лучше понимаем, как эти вещи идут наперекосяк при неврологических расстройствах».
