Новое исследование показывает, что, вопреки популярным научным убеждениям, воспоминание о событии вызывает большее образование мозговых волн, чем само участие в этом событии. Это важное открытие поможет лечить потерю памяти у людей с повреждениями мозга или когнитивными нарушениями.
Мозговые волны
Когда в мозгу активируется множество нейронов, они создают ритмичные электрические импульсы, напоминающие волны зрителей, поднимающих руки на переполненном стадионе.
Эти мозговые волны, или нейрональные осцилляции, подразделяются на пять категорий - гамма, бета, альфа, тета и дельта - в зависимости от их амплитуды и частоты. Гамма-волны появляются, когда мы решаем проблемы или учимся, бета - когда находимся в бодрствующем или возбужденном состоянии, альфа - когда физически и умственно расслаблены, тета - в моменты творчества и медитации, и дельта - во время глубокого бессознательного сна.
Предыдущие исследования показали, что тета-волны в гиппокампе, сложной структуре в височной доле мозга, связаны с формированием памяти и пространственной навигацией. В новом исследовании ученые из Университета Аризоны попытались выяснить, что стимулирует образование этих тета-волн.
Яркие воспоминания
До сих пор предполагалось, что внешняя среда играет более важную роль в стимуляции тета-волн, чем воспоминания. Проще говоря, волны, возникающие, когда человек лично участвует в каком-то событии, должны быть больше, чем волны, возникающие тогда, когда человек вспоминает об этом событии. Но оказалось, что все наоборот.
“Удивительно, но мы обнаружили, что тета-осцилляции у человека проявляются гораздо чаще, когда он просто вспоминает события, чем когда переживает эти события напрямую”, - говорит Сара Сегер, ведущий автор исследования.
В исследовании приняли участие 13 пациентов, которые наблюдались врачами из-за эпилептических приступов. Для наблюдений использовались внутричерепные электроды. С их помощью ученые записали тета-осцилляции в гиппокампе испытуемых.
Пациенты выполняли задание пространственной навигации на компьютере с помощью джойстика, перемещаясь по виртуальному городу в виртуальной реальности (VR). У них была задача добраться до определенного магазина. Когда они достигали места назначения, эксперимент останавливался. Затем пациентов просили вообразить место, откуда они начали свое путешествие, и мысленно пройти по тому же маршруту.
Во время навигации в виртуальной реальности тета-волны возникали реже и были короче по длительности по сравнению с теми, которые возникали, когда пациенты вспоминали маршрут. Основываясь на этом открытии, ученые пришли к выводу, что память является основным стимулятором тета-активности у людей.
Эти результаты могут быть использованы для улучшения памяти у людей с повреждениями мозга или когнитивными нарушениями, вызванными инсультом или заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона. Реабилитация, позволяющая активно формировать воспоминания, может стимулировать тета-осцилляции и таким образом потенциально улучшать память со пациента.
“По сути, вы берете пациента с нарушениями памяти и пытаетесь научить его лучше вспоминать”, - говорит Арне Экстрем, соответствующий автор исследования.
Теперь ученые планируют провести дополнительные исследования с пациентами, которые будут передвигаться по реальному городу, чтобы увидеть, как навигация в реальном мире влияет на тета-волны по сравнению с воспоминаниями.
Исследование было опубликовано в журнале Neuron.
