Ученые выяснили, что память не привязана к месту: Новое исследование меняет представление о работе мозга

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Мозг — таинственная и сложная структура, хранящая в себе бесчисленные воспоминания, мысли и ощущения. Как именно этот невероятный орган организует и извлекает информацию — вопрос, над которым ученые бьются уже не одно десятилетие. И вот, кажется, появился новый ключ к разгадке одной из самых важных загадок: как формируется человеческий интеллект.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, проливает свет на то, как наши нейроны хранят воспоминания, не привязываясь к конкретному контексту. Звучит немного сложно, но представьте себе: вы встречаете знакомого в неожиданном месте — например, в супермаркете, хотя привыкли видеть его только в офисе. Ваш мозг мгновенно идентифицирует этого человека, не требуя полного соответствия привычной обстановке. Это и есть деконтекстуализация памяти — способность извлекать информацию, игнорируя фоновые детали.

Иллюстрация
Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Почему это важно?

Дело в том, что предыдущие исследования, в основном проводившиеся на животных, показывали обратное: нейроны реагировали на объект или человека по-разному в зависимости от окружающего контекста. Если крыса находила кусок сыра в одном углу лабиринта, активировались одни нейроны, а в другом — совсем другие. Получалось, что воспоминания были жестко привязаны к конкретным обстоятельствам.

Но новое исследование, проведенное под руководством доктора Родриго Киана Кироги, переворачивает эту картину с ног на голову. Ученые обнаружили, что у людей нейроны способны хранить информацию об объектах и людях, игнорируя контекст. Это значит, что наши воспоминания более абстрактны и гибки, чем считалось ранее.

Как это удалось выяснить?

Исследователи использовали уникальную возможность: они работали с пациентами, страдающими рефрактерной эпилепсией, которым были имплантированы электроды для мониторинга активности отдельных нейронов. Эти электроды позволяли ученым с беспрецедентной точностью отслеживать, как реагируют отдельные нейроны на различные стимулы.

(A) Структура экспериментальной парадигмы. Для выполнения задания были выбраны два стимула (в данном примере Джеки Чан и Диего Топа), каждый из которых был встроен в две разные истории, отражающие два простых эпизодических воспоминания в совершенно разных контекстах. Все четыре истории имели схожую структуру: «когда», „где“, „кто“ и „что“. Сначала был временной контекст (например, «В прошлом году на Рождество произошло странное событие»), за которым следовал место/пространственный контекст (например, «Я путешествовал по стране и в итоге посетил водопады Игуасу»), затем человек (например, «Затем, ниоткуда, я заметил Джеки Чана») и, наконец, заключение (например, «Поболтав некоторое время, он сказал мне, что ему понравилась моя цветастая рубашка»). В каждом испытании четыре истории предъявлялись в псевдослучайном порядке. Испытуемых просили запомнить представленные истории во время кодирования, после чего следовали испытания на припоминание, в которых испытуемые видели картинку временного контекста («когда»), представленную в течение 1 с, и имели 12 с для устного припоминания связанной с ней истории (испытание считалось правильным, если испытуемый мог вспомнить соответствующие компоненты «где», «кто» и «что»). Такая структура испытаний (кодирование-вызов четырех историй) повторялась от 10 до 15 раз. (B) Испытуемым удавалось правильно выучить различные истории после нескольких испытаний, что определялось по эффективности припоминания (процент правильно вспомненных историй; среднее ± SEM). Фотография Диего Топы была изменена с фотографии Mariaesterramos, лицензия CC-BY-SA-3.0. Фотография Джеки Чана была изменена с фотографии Гейджа Скидмора, лицензия CC-BY-SA-3.0.
(A) Структура экспериментальной парадигмы. Для выполнения задания были выбраны два стимула (в данном примере Джеки Чан и Диего Топа), каждый из которых был встроен в две разные истории, отражающие два простых эпизодических воспоминания в совершенно разных контекстах. Все четыре истории имели схожую структуру: «когда», «где», «кто» и «что». Сначала был временной контекст (например, «В прошлом году на Рождество произошло странное событие»), за которым следовал место/пространственный контекст (например, «Я путешествовал по стране и в итоге посетил водопады Игуасу»), затем человек (например, «Затем, ниоткуда, я заметил Джеки Чана») и, наконец, заключение (например, «Поболтав некоторое время, он сказал мне, что ему понравилась моя цветастая рубашка»). В каждом испытании четыре истории предъявлялись в псевдослучайном порядке. Испытуемых просили запомнить представленные истории во время кодирования, после чего следовали испытания на припоминание, в которых испытуемые видели картинку временного контекста («когда»), представленную в течение 1 с, и имели 12 с для устного припоминания связанной с ней истории (испытание считалось правильным, если испытуемый мог вспомнить соответствующие компоненты «где», «кто» и «что»). Такая структура испытаний (кодирование-вызов четырех историй) повторялась от 10 до 15 раз. (B) Испытуемым удавалось правильно выучить различные истории после нескольких испытаний, что определялось по эффективности припоминания (процент правильно вспомненных историй; среднее +- SEM). Фотография Диего Топы была изменена с фотографии Mariaesterramos, лицензия CC-BY-SA-3.0. Фотография Джеки Чана была изменена с фотографии Гейджа Скидмора, лицензия CC-BY-SA-3.0.
Автор: Rey et al., 2025, Cell Reports 44, 115218 Источник: www.cell.com

Пациентам показывали истории, в которых один и тот же человек появлялся в разных контекстах. И что же? Нейроны, которые активировались при виде этого человека, реагировали одинаково в обеих историях, игнорируя различия в обстановке. Более того, когда пациенты пересказывали истории, те же самые нейроны активировались непосредственно перед упоминанием этого человека.

К чему это приведет?

Полученные результаты имеют далеко идущие последствия для нашего понимания природы человеческого интеллекта. Способность деконтекстуализировать воспоминания позволяет нам строить более сложные и абстрактные связи между различными понятиями. Мы можем думать о вещах, не привязываясь к конкретным обстоятельствам, что является основой для логического мышления, творчества и инноваций.

(A и B) Ответы от единицы в левом переднем гиппокампе во время кодирования и визуального предъявления (VP). В каждом случае показаны растровые графики (первая проба сверху) и мгновенные скорости стрельбы. Нулевое время соответствует началу соответствующего стимула (картинки, выделенные цветным квадратом). Также показан график плотности спайков соответствующего нейрона. Нейрон демонстрирует сильную реакцию на Диего Топа как во время кодирования, так и во время ВП, без различий между двумя историями с его участием. В ответ на картинку/историю с Джеки Чаном изменений активности не заметно. Двусторонний ANOVA кодирования (общее число степеней свободы [df] = 59): p(identity) ∼ 10-17, p(context) = 0,84. Односторонний ANOVA VP (общее число степеней свободы [df] = 39): p ∼ 10-12. (C и D) Другой пример нейрона в левом переднем гиппокампе другого пациента. Во время ВП нейрон демонстрировал сильную реакцию на Лали Эспозито (певицу из Аргентины), но не на Фреда Уизли (персонажа из фильмов о Гарри Поттере). На этапе кодирования наблюдался сильный эффект идентичности (реакция на Лали, а не на Фреда), но также значительный эффект для сюжета. Двусторонний ANOVA кодирования (общий df = 59): p(identity) ∼ 10-15, p(context) = 0,003. Односторонний ANOVA VP (всего df = 59): p ∼ 10-5Фотография Лали Эспозито была изменена с фотографии Фернандо Радла, лицензия CC-BY-SA-3.0. Фотография Фреда Уизли была изменена с фотографии Никколо Каранти, лицензированной под CC-BY-SA-3.0.
(A и B) Ответы от единицы в левом переднем гиппокампе во время кодирования и визуального предъявления (VP). В каждом случае показаны растровые графики (первая проба сверху) и мгновенные скорости стрельбы. Нулевое время соответствует началу соответствующего стимула (картинки, выделенные цветным квадратом). Также показан график плотности спайков соответствующего нейрона. Нейрон демонстрирует сильную реакцию на Диего Топа как во время кодирования, так и во время ВП, без различий между двумя историями с его участием. В ответ на картинку/историю с Джеки Чаном изменений активности не заметно. Двусторонний ANOVA кодирования (общее число степеней свободы [df] = 59): p(identity) ∼ 10-17, p(context) = 0,84. Односторонний ANOVA VP (общее число степеней свободы [df] = 39): p ∼ 10-12. (C и D) Другой пример нейрона в левом переднем гиппокампе другого пациента. Во время ВП нейрон демонстрировал сильную реакцию на Лали Эспозито (певицу из Аргентины), но не на Фреда Уизли (персонажа из фильмов о Гарри Поттере). На этапе кодирования наблюдался сильный эффект идентичности (реакция на Лали, а не на Фреда), но также значительный эффект для сюжета. Двусторонний ANOVA кодирования (общий df = 59): p(identity) ∼ 10-15, p(context) = 0,003. Односторонний ANOVA VP (всего df = 59): p ∼ 10-5Фотография Лали Эспозито была изменена с фотографии Фернандо Радла, лицензия CC-BY-SA-3.0. Фотография Фреда Уизли была изменена с фотографии Никколо Каранти, лицензированной под CC-BY-SA-3.0.
Автор: Rey et al., 2025, Cell Reports 44, 115218 Источник: www.cell.com

Позвольте объяснить: представим себе, что каждое воспоминание — это пазл. Если бы наши воспоминания были жестко привязаны к контексту, каждый пазл подходил бы только к одному конкретному месту. Но благодаря деконтекстуализации, мы можем брать эти пазлы и собирать из них совершенно новые картины, не ограничиваясь рамками первоначального контекста.

Возможно, именно эта способность отделять воспоминания от конкретных обстоятельств и лежит в основе того, что делает нас людьми, способными на сложные рассуждения, абстрактное мышление и, в конечном счете, на создание чего-то нового. Исследование доктора Кироги — важный шаг на пути к разгадке тайны человеческого интеллекта, и кто знает, какие еще открытия нас ждут в будущем. А вы знали, что мозг человека содержит около 86 миллиардов нейронов? Это как целая вселенная внутри нас, ждущая своего исследователя.

1 комментарий

351968553915@odnoklassniki
Все верно. Дрессура вещь замечательная. Если бы нас так дрессировали — связывались особые и предмет с определённым место, то наш мозг также реагировал. Все-таки-жизнь в человеческом обществе штука необходимая для индефикации кого — либо, или чего-либо. А как собака узнает своих членов семьив других местах? Не так же разве, как человек, что видел своего сотрудника только в офисе. Не правда ли?

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

«Джеймс Уэбб» впервые зафиксировал движение водяных облаков за пределами Солнечной системы

Коричневые карлики занимают промежуточное положение между маломассивными звездами и планетами-гигантами. Их масса недостаточна для того, чтобы в недрах запустились устойчивые термоядерные реакции с...

«Вега-108-стерео» — проигрыватель из Бердска с ЭПУ Unitra G-602

Вот, оно, наконец, сбылось: я стал счастливым обладателем электрофона первого класса. Это, конечно, не высший, с нулями впереди цифр, но все-таки! Устройство радовало хорошими техническими...

Почему одним математика дается легко, а другим нет: масштабный анализ 47 000 тестов выявил неожиданную причину

В обществе прочно укоренилось мнение, что успешность в математике зависит от особого врожденного склада ума. Когда человек легко решает сложные задачи, окружающие обычно думают, что у него...

Что делала кнопка Dolby на магнитофоне и почему без неё музыка звучала иначе

Кассета играет, между песнями слышно шипение. Нажатие кнопки Dolby делает фон тише, но иногда вместе с ним словно пропадает часть музыки: тарелки звучат слабее, голос становится глуше. После...

Компактная Bluetooth-колонка с беспроводным микрофоном. Обзор Урал «Молния 700»

70Вт звука, беспроводной микрофон для караоке, светодиодная подсветка, фазоинвертор для усиления баса и относительно небольшие размеры. «Урал» выпустили новую версию bluetooth-колонки «Молния 700»...

Почему волки оставляют волчат одних на несколько суток и как малыши обходятся без взрослых

Волки могут уходить на охоту за десятки километров от места отдыха. Но весной у стаи появляются волчата, которые ещё не способны выдерживать такие переходы. Первое время они едва выбираются из...