Формирование памяти зависит от того, как развиваются сети мозга в юности
В ходе нового, редкого исследования прямых записей мозга детей и подростков ученый из Северо-Западного медицинского университета и его коллеги из Университета штата Уэйн обнаружили, что по мере взросления мозга точные способы взаимодействия двух ключевых областей мозга, отвечающих за память, позволяют нам лучше формировать долговременные воспоминания. Результаты исследования также позволяют предположить, как мозг с возрастом учится работать в режиме многозадачности.
Исследование опубликовано 15 февраля в журнале Current Biology.
Ученые обнаружили связь между тем, как развивался мозг людей в возрасте от 5 до 21 года, и тем, насколько хорошо они могли формировать воспоминания в течение 16-летнего периода. Например, дети младшего возраста, мозг которых был не так развит, как у подростков, не смогли сформировать столько воспоминаний, сколько некоторые подростки.
"Наше исследование помогает нам объяснить, как развивается память, а не только то, что она развивается", - сказал автор исследования Лиза Джонсон, доцент кафедры социальных наук и педиатрии Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета. Понимание того, как что-то возникает - память, в данном случае - дает нам возможность понять, почему она в конечном итоге разрушается. Человеческая память развивается в детстве, достигает своего пика в 20 лет и, для большинства людей, снижается с возрастом, даже у тех, у кого не развивается деменция".
Для решения этой проблемы ее работа фокусируется на продолжительности жизни памяти, чтобы обеспечить целостный подход к пониманию развития мозга и памяти, именно поэтому данное исследование было сосредоточено на педиатрических пациентах.
Исследование было сосредоточено на коммуникации между двумя областями мозга, играющими ключевую роль в формировании памяти: медиальной височной долей и префронтальной корой. Чтобы узнать, как эти области общаются друг с другом, ученые проанализировали два сигнала мозга - медленно колеблющиеся мозговые волны и более быстрые колебания, которые обеспечивают коммуникацию между областями. Эти ритмы определяли, насколько успешно формируется память, и отличали подростков с высокими показателями от подростков и детей с низкими показателями.
Участникам исследования уже была проведена операция на мозге по другой причине (обычно для лечения эпилепсии), и ученые воспользовались этой редкой возможностью изучить данные с электродов, размещенных непосредственно на открытой поверхности мозга.
После операции на мозге пациенты провели неделю в больнице для наблюдения. В это время команда Джонсона проводила свои исследования, заставляя участников смотреть на фотографии сцен, чтобы проверить, насколько хорошо они их запомнили. Исследовательская группа представила им те же изображения снова и новые сцены, которые они еще не видели (например, другое изображение открытой площадки), чтобы проследить возрастные различия в том, насколько хорошо участники исследования помнят увиденное.
Еще один новый результат исследования - возрастные различия в быстрых и медленных тета-колебаниях - ритмах мозга, которые помогают в познании, поведении, обучении и памяти. Частота медленных тета-ритмов с возрастом замедляется, а быстрых - ускоряется.
"Эти ритмы, казалось, расходятся с возрастом, так что они были одинаковыми у 5-летних и разными у 20-летних", - сказал Джонсон. "Тот факт, что ключевые области памяти взаимодействуют на обеих частотах, говорит о том, что с возрастом ваш мозг учится работать в режиме многозадачности".
