Полная электрическая карта мозга объясняет принцип запоминания
Нейробиологами из Пенсильванского университета впервые составлена максимально полная карта электрических связей, наблюдаемых в мозге человека. Данные получили от почти трёхсот пациентов с электродами, имплантированными непосредственно на мозг. Учёные уверены, что эти сведения помогут им в дальнейшей разработке эффективных технологий электростимуляции, улучшающих память.
Проделанная работа поясняет способ взаимодействия различных областей мозга во время когнитивных процессов, таких как формирование памяти. Исследователи, некоторые из которых являются участками проекта Восстановления активной памяти (RAM), отметили, что за связь передних, височных и средних височных долей, занимающихся обработкой воспоминаний, отвечают низкочастотные ритмы активности мозга. До этого времени исследования на тему связи между различными участками мозга проводились в большинстве своем неинвазивными методами, например, МРТ. Однако наиболее точную информацию о крупномасштабных сетях в мозге возможно получить только при операциях на самом мозге.
Для составления единой карты электрических связей мозга информацию собирали из различных больниц США на протяжении нескольких лет. Пациентам нейрохирургических отделений, у которых присутствовали вживленные в мозг электроды, предлагались различные тесты на память: нужно было запоминать слова с монитора и затем повторять, сколько получалось вспомнить. В то же время исследователями изучалась активность мозга. В результате обнаружилось, что при запоминании человеком новой информации (набора слов), одновременная работа участков мозга укрепляется при медленных волнах активности и ослабевает на высоких частотах.
Ведущий автор статьи Итан Соломон уточнил, что нарастание нейронной активности в определённом месте напоминает низкочастотную связь регионов мозга. То есть для того, чтобы воспоминания сформировались, сначала каждому участку мозга необходимо выдать стимул, а после этого приступить к взаимодействию между друг другом на низких частотах.
В последующих изысканиях, учёные намерены изучить взаимодействие между стимуляцией мозга и функциональными связями, обнаруженными последним исследованием. Работы предстоит ещё много, но в случае успеха, нейробиологи рассчитывают разработать эффективный метод терапевтической стимуляции мозга для пациентов с расстройствами памяти (травма мозга, Альцгеймер и прочее).
В свою очередь заметим, что финансированием данного исследования активно занимается Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA).
Источник: University of Pennsylvania