Мозок коректує пам'ять за допомогою електричних ритмів: якщо ми щось завчили неправильно, спеціальний тип хвиль допоможе позбутися від помилкової інформації.
Відомо, що активність нейронів мозку складається в хвилі або ритми, які можна побачити на електроенцефалограмі: альфа-ритм, бета-ритм, гамма-ритм і інші. Ритми змінюють один одного в залежності від того, чим саме в даний момент займається людина. Наприклад, альфа-хвилі з'являються під час відпочинку, коли ми нічим не зайняті, але і не спимо; дельта-хвилі відповідають глибокого сну без сновидінь; якщо ж увага сконцентрована на якомусь завданні, то це видно зі швидких тета-і гамма-ритмам. Більш того, різні області мозку можуть генерувати різні хвилі, тому що виконують різні завдання. Спостерігаючи за динамікою ритмів, можна багато сказати про те, як «департаменти» мозку спілкуються один з одним і як розподіляються обов'язки при вирішенні когнітивних завдань, пов'язаних з пам'яттю, увагою і т. Д.
Приклад альфа- і бета-ритмів на ЕЕГ. (Фото risknfun / Flickr.com.)
Схема людського мозку; префронтальная кора забарвлена жовтим, гіпокамп - пурпуровим (витягнуту ділянку внизу праворуч). (Фото Fernando Da Cunha / BSIP / Corbis.)
<
>
У статті, опублікованій в Nature Neuroscience , Ерл Міллер (Earl Miller) і Скотт Брінкет (Scott Brincat) з Массачусетського технологічного інституту описують, які зміни в хвильової активності мозку супроводжують запам'ятовування і навчання. Дослідників цікавила не пам'ять взагалі, а та її форма, яку називають експліцитно: вона відповідає, наприклад, за зв'язок між об'єктами, подіями і т. Д. Ми пов'язуємо зовнішність людини з його ім'ям, а якась подія з місцем, де воно відбулося, як саме завдяки експліцитно пам'яті. Формується вона при активних свідомих зусиллях з боку індивідуума, і є вона не тільки у людини, але і у тварин.
В експерименті мавпам показували пари картинок, так що між деякими зображеннями повинні були встановитися міцні зв'язки. Мавпи вчилися методом проб і помилок: їм знову і знову показували картинки, а вони повинні були припустити, пов'язані вони між собою чи ні. Якщо тварина правильно вгадував, що зображені предмети пов'язані один з одним, йому давали частування. Одночасно дослідники реєстрували активність гіпокампу і префронтальної кори - двох зон мозку, які відіграють ключову роль в навчанні. Виявилося, що частота хвиль в них змінювалася залежно від того, правильний або неправильний відповідь давала мавпа. Якщо результат відповідав сподіванням, то з'являвся бета-ритм з частотою 9-16 Гц. Якщо ж відповідь була неправильний, то частота падала до 2-6 Гц, що відповідало тета-ритму.
Запам'ятовування пов'язане з формуванням нових нейронних контурів: синаптичні з'єднання між нейронами підтримують «осередок пам'яті» в робочому стані. Раніше було показано, що сила синапсів (тобто їх міцність і ефективність) залежить від того, в якому ритмі доводиться працювати нервовим клітинам: якщо бета-частоти підсилюють міжклітинні контакти, то тета-частоти, навпаки, послаблюють. Разом з новими результатами можна уявити таку модель: правильну відповідь стимулює в мозку бета-активність, яка, в свою чергу, зміцнює сформувалися нейронні ланцюжки - адже вони все правильно запам'ятали. Якщо ж ні, то тета-активність анулює неправильну пам'ять.
Це не перша робота, присвячена взаємозв'язку хвиль мозку і пам'яті. Так, в минулому році нобелівський лауреат Тонеґава Сусуму опублікував разом з колегами статтю, в якій йшлося про схожих речах - як мозок коригує пам'ять, якщо бачить невірний результат . Ті експерименти ставили на мишах, і в фокусі уваги були гіпокамп і енторінальная кора (ще один відомий центр пам'яті). Тоді нейробіологи виявили, що сигналом до виправлення інформації служать гамма-ритми, що синхронізують роботу двох зон мозку.
Зрозуміло, процес запам'ятовування занадто складний, щоб його можна було звести просто до чергування декількох типів хвиль. Щодо змін до електричних ритмах ми можемо судити про поведінку досить великих ансамблів клітин і цілих ділянок мозку в той момент, коли індивідууму потрібно запам'ятати якусь нову інформацію. Чому один тип ритмів змінює інший, що за механізм пов'язує такий заміну з правильною або неправильною пам'яттю, дослідникам ще належить з'ясувати. Хоча не виключено, що в майбутньому у нас з'являться стимулятори пам'яті, які будуть допомагати мозку перемикатися на потрібний ритм, коли нам буде потрібно що-небудь запам'ятати.
