Крошечная область мозга определяет, как формируются и разделяются воспоминания
Жизнь может течь как непрерывный поток, но наши воспоминания рассказывают другую историю. Мы не вспоминаем прошлое как один длинный, непрерывный текст. Вместо этого мы помним его как последовательность значимых событий, подобно тому, как предложения структурированы с помощью грамматики и пунктуации. Как и любое повествование, эта организация придаёт нашему опыту форму и связность, помогая нам понимать, что и когда происходит.
Мозг должен уделять много места этой сложнейшей задаче, не так ли? Неправда! Оказывается, крошечный, но мощный участок тянет гораздо больше, чем его вес.
В статье, опубликованной в журнале Neuron, психологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Колумбийского университета объединили визуализацию мозга и измерения зрачков, чтобы показать, что небольшая группа нейронов в стволе мозга, известная как голубое пятно, действует как «кнопка сброса памяти» во время значимых изменений.
«Наш ключевой вопрос заключался в следующем: как по мере развития опыта мозг «узнаёт», когда одно значимое воспоминание закончилось и должно начаться следующее?» — сказал профессор Дэвид Клеветт из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Клеветт и его соавторы Ринго Хуанг из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Лила Давачи из Колумбийского университета набрали 32 добровольца, которые рассматривали изображения нейтральных объектов, находясь внутри аппарата МРТ. Для управления стабильностью или изменением окружающего контекста в правое или левое ухо подавались простые тоны. Восемь чистых тонов повторялись в одном ухе для создания ощущения связного события, затем тон переключался на другое ухо и менял высоту тона, чтобы вызвать восприятие границы события. Этот паттерн повторения-переключения продолжался до конца последовательности, создавая восприятие четырёх различных слуховых событий.
Затем исследователи проверили, как эти переключения тона влияют на память. Они пришли к выводу, что время даёт возможность увидеть, как формируются события: когда люди успешно восстанавливают порядок последовательности, это говорит о том, что эти элементы связаны в рамках одного воспоминания. Напротив, точную последовательность событий сложнее вспомнить, если они хранятся в отдельных, отдельных воспоминаниях.
Как и предполагалось, активация голубого пятна на границах событий предсказывала последующее разделение памяти, о чём свидетельствует ухудшение способности запоминать порядок пар элементов, пересекающих границы. Исследователи также сопоставили свои измерения активации голубого пятна с измерениями расширения зрачков, проведёнными в то же время, поскольку известно, что зрачки слегка расширяются как при возникновении новых событий, так и при активности голубого пятна. Эти измерения подтвердили, что наблюдения во время фМРТ действительно фиксировали активацию в этой небольшой области мозга. Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) измеряет активность мозга, выявляя изменения кровотока, когда человек находится внутри сканера.
Последствия этого сигнала нейронной перезагрузки и перезагрузки памяти были далеко идущими. Более сильная активация голубого пятна на границах между событиями предсказывала более существенные изменения в паттернах активации в гиппокампе — области мозга, которая отслеживает такие контекстные детали, как место и время, и играет ключевую роль в формировании новых воспоминаний.