Малки групи от неврони в хипокампуса отговарят за епизодичната памет

Учени от катедрата по медицина на Калифорнийския университет „Сан Диего“, заедно със свои колеги от Аризона и Луизиана, провеждат изследвания на мозъчната дейност на хипокампуса, базирани на изчислителни модели. Последните показват, че епизодичните спомени се кодират от отделни разпръснати групи неврони.

Според Джон Уикстед, професор в катедрата по психология на Калифорнийския университет, дегенерацията в този мозъчен район може да се разглежда като причина за загуба на паметта в ранните стадии на Алцхаймер. Изследвания от този тип имат значение не само за по-доброто разбиране на функционирането на човешката памет, но и поради релевантни здравни основания.

За епизодични спомени се смятат минали събития, които са настъпили в конкретно време и място, като например, когато си припомним миналогодишното коледно парти. Проведеното изследване показва, че кодирането на епизодичните спомени се случва в хипокампуса, но точният брой на невроните, които участват в процеса, остава неясен.

Уикстед, заедно с професора по психиатрия и невронаука Лари Скуайър, изследва мозъчната функция на 20 пациенти (12 от които жени) с епилептични припадъци, подложени на интракраниално наблюдение. Участниците трябва да прочетат непрекъснат поток от думи, част от които се повтарят.

Задачата им е да посочат дали прочетените думи са "нови" или си спомнят да са ги срещали и преди. Според учените от "Сан Диего" регистрирането на невронна активност в хипокампуса при думите, които се повтарят, е свидетелство за дейност, която е сходна с дейността на епизодичната памет.

В това проучване невроизчислителните модели на паметта обясняват епизодичната памет чрез дейността на разпръснати невронни кодове, като появата на последните се обуславя от външни стимули. Според стандартните процедури, за да можем основателно да твърдим, че отчетената невронна дейност определя хипотетичния ментален процес, то е необходимо винаги когато приложеният стимул е налице, активацията на неврони също да бъде налице.

При изследванията, които засягат епизодичната памет, се търсят не просто неврони, които кодират семантичното знание на научения материал, но и връзката му със самия процес на учене. Тъй като проучванията от този тип се базират на все още нови и недостатъчно добре развити области, не трябва да забравяме, че те имат и спекулативна страна.

Все пак Уикстед и колегите му приемат, че по дефиниция епизодичната памет включва извличането на отделен спомен, който се е случил само веднъж или единичен процес на учене на дума, която сме чули в по-ранен отрязък от време.

Те смятат, че повтарянето на изучаваната дума регистрира не само първоначалната й поява, но и създава нова епизодична памет, потенциално кодирана от различна група неврони. Така ако при всяко повторение на думата се явява съответстващ неврон, то той е по-скоро отговорен за семантичния контекст, отколкото за търсения експериментален (контекст на учене).

Поради тази причина вместо да търсят неврони, които обикновено откликват на думи, повторени няколко пъти, те използват метод за засичането на импулсна невронна активност, която е (на теория) знак за употребата на епизодична памет в отговор на думи, повторени само веднъж. 

Отделните епизодични спомени се проявяват вследствие на засилена активност на малки (по-малко от 2,5 %) групи неврони, разположени в лявата част на хипокампуса, които са разпръснати и не се припокриват. Останалите 97,5% се смятат за потиснати (процес, наречен невронно усилване).

При изследването учените търсят подобна активност и в амигдалата, област от мозъка, разположена в близост до хипокампуса, която се смята отговорна за емоциите и емоционалната памет, но такава не е отчетена.

По статията работи: Наталия Тотева
Източници: sciencedaily.com, pnas.org