Новое исследование показывает, где хранятся фрагменты памяти

После незабываемого ужина в ресторане не только еда оставляет след в памяти. Запахи, декор, звуки играющего оркестра, разговоры и многое другое вместе формируют отчетливое воспоминание о проведенном вечере. Позднее, оживление любого из этих впечатлений может быть достаточным для того, чтобы вспомнить весь опыт.

Новое исследование показало, что в мозге сложное воспоминание аналогичным образом состоит из целого и его частей. Исследователи обнаружили, что в то время как общий опыт хранится в гиппокампе, структуре мозга, которая долгое время считалась местом памяти, отдельные детали разбираются и хранятся в другом месте, в префронтальной коре. Такое разделение гарантирует, что в будущем воздействие любого отдельного сигнала будет достаточным для активации префронтальной коры, которая затем обратится к гиппокампу, чтобы вспомнить все воспоминания.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, освещают распределенный характер обработки памяти в мозге и дают новое представление о процессе запоминания, который менее изучен, чем хранение памяти.

Изучение памяти как распределенного процесса в мозге было затруднено, отчасти из-за технических ограничений. Прия Раджасетхупати, нейробиолог из Университета Рокфеллера, и ее коллеги разработали новые методы одновременной записи и манипулирования нейронной активностью из нескольких областей мозга, когда мыши получали мультисенсорный опыт, сталкиваясь с различными видами, звуками и запахами в бесконечном коридоре виртуальной реальности. 

Исследователи научили мышей ассоциировать различные комнаты, которые состояли из различных комбинаций сенсорных сигналов, как вознаграждение или неприятные ощущения. Позже, получив толчок в виде определенного запаха или звука, мыши могли вспомнить более широкий опыт и знали, стоит ли радостно ожидать сахарной воды или опасаться раздражающего дуновения воздуха.

Эксперименты показали, что хотя энторинально-гиппокампальный путь, хорошо изученная цепь, включающая гиппокамп и прилегающие к нему области, был важен для формирования и хранения опыта, отдельные сенсорные особенности передавались префронтальным нейронам. Позже, когда мыши сталкивались с определенными сенсорными признаками, включалась другая цепь. На этот раз префронтальные нейроны связывались с гиппокампом, чтобы вызвать соответствующее глобальное воспоминание. 

Эти результаты имеют значение для лечения таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, при которой, как считается, дефицит памяти больше связан с запоминанием, чем с сохранением. По словам Раджасетхупати, существование в мозге отдельных путей запоминания и извлечения говорит о том, что терапевтически более перспективным может быть воздействие на префронтальные пути запоминания.