Пространственная навигация и пространственная память играют центральную роль в нашей жизни. Без этих способностей мы вряд ли смогли бы ориентироваться и нам было бы трудно вспомнить события прошлого. Однако нейрональная основа пространственной памяти еще далека от полного понимания.
Исследовательская группа под руководством профессора, доктора Лукаса Кунца, который недавно присоединился к Университетской больнице Бонна (UKB), получила новое понимание этого пробела в знаниях. Вместе с учеными из Нью-Йорка и Фрайбурга он обнаружил, что разные типы нервных клеток активируются вместе во время пространственной памяти и координируются мозговыми волнами («рябью»).
Эти результаты теперь опубликованы в журнале Nature Neuroscience .
Ассоциативная память гарантирует, что различные фрагменты информации связаны друг с другом. «В контексте пространственной памяти ассоциативная память позволяет нам запоминать расположение определенных объектов в пространственной среде», — объясняет профессор Кунц, руководитель исследовательской группы когнитивной и трансляционной нейронауки на кафедре эпилептологии UKB. Он также является членом Зоны трансдисциплинарных исследований (TRA) «Жизнь и здоровье» Боннского университета.
«Например, мы можем вспомнить, куда в доме мы положили ключи». Однако в пожилом возрасте или при определенных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, эта способность ограничивается. «Поэтому важно продолжать исследовать нейрональную основу различных форм человеческой памяти», — говорит профессор Кунц. В долгосрочной перспективе это может помочь в разработке новых методов лечения нарушений памяти.
Нервные клетки играют важную роль в ассоциативной памяти.
Нервные клетки активны, пока информация извлекается из памяти. Для дальнейшего изучения этого явления исследователи записали активность отдельных нервных клеток в мозгу пациентов с эпилепсией, пока они выполняли задание на запоминание на компьютере. «В виртуальном мире участников теста просили запомнить расположение различных объектов», — объясняет профессор Кунц.
Записи показали, что во время выполнения этой задачи на память активизировались различные типы нервных клеток. Некоторые нервные клетки реагировали на определенные объекты, тогда как другие нервные клетки реагировали на определенные места. Ученые заметили, что взаимодействие между этими разными типами нервных клеток со временем становилось сильнее, когда участники теста запоминали нужный объект в нужном месте.
Мозговые волны возникают одновременно, координируют нервные клетки
В дополнение к нейронам места и объекта исследователи заметили, что мозговые волны гиппокампа («рябь») также становятся активными во время задачи на запоминание и, таким образом, предположительно играют решающую роль в формировании и восстановлении ассоциативных воспоминаний.
«Пульсация может быть важна для соединения различных типов нервных клеток и формирования сложных воспоминаний. Будет интересно исследовать эту идею дальше в будущих исследованиях», — объясняет профессор Кунц. В будущем также будет интересно изучить, как модулируется производительность памяти, когда пульсации подавляются или даже возникают, что позволит понять причинную значимость пульсаций.
