Раскрыт механизм формирования ассоциативной памяти

Раскрыт механизм формирования ассоциативной памяти

Японские ученые обнаружили, что формирование связи между долгосрочными воспоминаниями реорганизует нейронные ансамбли, хранящие эти воспоминания, таким образом, что часть нейронов соответствующих ансамблей становятся общими между ними, то есть ансамбли частично перекрываются. Отключение этих общих нейронов устраняет связь между воспоминаниями, но не влияет на последующее извлечение каждого из них по отдельности. Результаты работы опубликованы в журнале Science.

При формировании воспоминаний в мозге возникают постоянные связи между нейронами, которые группируют их в постоянный ансамбль, хранящий конкретное воспоминание. При этом воспоминания редко бывают изолированными — как правило, они объединяются в ассоциативные сети, связывающие их между собой так, что извлечение одного воспоминания автоматически вызывает и связанные с ним ассоциации. Физиологические механизмы формирования таких ассоциативных сетей остаются малоизученными.

Чтобы разобраться в этих механизмах, сотрудники Университетов Тоямы и Дзикей сформировали у мышей два независимых условных рефлекса — отвращения к пище (в нем стимулом, или раздражителем, запускающим рефлекс, служил раствор сахарина, вкус которого ассоциировался с искусственно вызванной тошнотой) и замирания от страха в ожидании удара током (нейтральным стимулом служил звонок). Затем они связали эти воспоминания друг с другом, повторно подвергая животных одновременному действию обоих раздражителей. В результате эти воспоминания стали ассоциироваться друг с другом — вкус сахарина заставлял мышей замирать, как при звуке звонка.

Условно-рефлекторные отвращение к пище и замирание хорошо изучены: известно, что в их формировании участвуют миндалина, медиальная префронтальная и островковая кора. Ученые проанализировали экспрессию c-Fos (маркера активности нейронов) в этих структурах мозга и выяснили, что число активированных нейронов в базолатеральной миндалине у мышей со сформированной ассоциацией значительно больше, чем у животных без связи между этими воспоминаниями.

Использовав in situ гибридизацию, оптогенетические и иммуногистохимические методы исследования, ученые обнаружили, что при формировании ассоциации между воспоминаниями хранящие их нейронные ансамбли реорганизуются так, что часть входящих в них нейронов становятся общими для обоих ансамблей, и эти общие нейроны расположены в базолатеральной миндалине. Отключение группы нейронов, обеспечивающей перекрывание ансамблей, приводило к исчезновению ассоциации между воспоминаниями. При этом извлечение отдельных воспоминаний происходило так же, как в контрольной группе животных, то есть перекрывание нейронных ансамблей для этого не требовалось.

«Обнаружение нами перекрывания нейронных ансамблей, отвечающего за ассоциацию, но ненужного для извлечения первоначальных воспоминаний, может открыть путь к отделению повседневных воспоминаний, как-либо связанных с обстоятельствами полученной травмы, от самого травмирующего события. Это может помочь людям с посттравматическим стрессовым расстройством», — пишут авторы работы.

Недавно ученые обнаружили еще один интересный механизм формирования воспоминаний. Они показали, что при переходе информации из кратковременной памяти в долгосрочную она некоторое время хранится в промежуточном виде — мозговом аналоге кэш-памяти.

Олег Лищук

N+1

Похожие новости:
Раскрыт простой способ улучшения памяти
Нейробиологи Университета Уотерлу в Канаде пришли к выводу, что чтение вслух улучшает память. Об этом сообщается в пресс-релизе, опубликованном на сайте MedizalXpress. Статья ученых опубликована в журнале Memory.В исследовании приняли участие 95 человек. Добровольцы пытались запомнить письменную информацию ..
2017-12-05 526 0 Разное, интересное
0
Ученые нашли способ восстановить потерю памяти
Американские ученые продемонстрировали, каким образом можно восстановить синапсы между нейронами головного мозга при неврологических заболеваниях и травмах, что позволит укрепить состояние памяти при болезни Альцгеймера. Результаты исследования опубликованы в журнале eLife. Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе изучили ..
2015-01-02 1053 0 Разное, интересное
0
Весь мозг — сплошная жадность
Склонен человек к альтруизму или нет — об этом можно «прочитать» в его мозгу. К такому выводу пришли исследователи Цюрихского университета. По их мнению, «зона щедрости» расположена между височной и теменной долями, а «зона жадности» — за ухом. Все эти нюансы ученые выяснили в рамках научного ..
2012-07-19 1220 0 Разное, интересное
0
Появилось новое объяснение происхождения ископаемого угля
Формирование древнего сверхконтинента Пангея привело к образованию огромных залежей угля, которые в настоящее время человек использует в промышленных целях. Результаты исследования геобиологи из Стэнфордского университета, Национального музея естественной истории в Вашингтоне и Висконсинского университета в Мадисоне опубликовали ..
2016-01-21 1085 0 Разное, интересное
0
Шансы наличия землеподобных планет увеличились в 3 раза
Специалист в области астрономии коренным образом пересмотрели свои гипотезы которые касались существования планет подобных Земле. В настоящее время они говорят от более высоких шансах существования подобных небесных тел в галактике. Ученые отмечают, что достаточно скоро планеты с данным ..
2015-07-13 5163 0 Разное, интересное
0
Раскрыт способ остановить старение мозга
Группа исследователей под руководством психиатра Джерри Эдвардса (Jerri Edwards) из Университета Южной Флориды выяснила, что игры для тренировки когнитивных способностей помогают остановить старение мозга. Показано, что увеличение скорости обработки информации предотвращает наступление слабоумия. Об этом сообщает ..
2017-11-21 1007 0 Разное, интересное
0
Ученые рассказали, как работает наша память в моменты воспоминаний
Новое исследование обнаружило, что вспоминая одно событие из своей жизни приводит к забывчивости других конкурирующих воспоминаний.  Это одна из немногих самых удивительных фактов о памяти, в настоящее время выделенных исследованиями нейробиологии. Хотя многие ученые считали, что мозг и должен ..
2016-09-20 722 0 Разное, интересное
0
Как компьютерная память помогает человеческой
Чтобы лучше запомнить что-то новое, попробуйте разгрузить свою память, передав компьютеру старую информацию из своего мозга. Сохраняя информацию на жёсткий диск компьютера или на «флешку», мы лучше запоминаем следующую порцию сведений - к такому выводу пришли в своей работе ..
2014-12-15 981 0 Разное, интересное
0
На Камчатке нашли машину возрастом 400 миллионов лет
Петербургские археологи нашли на Камчатке окаменелости, оказавшиеся деталями механизма. Обращает на себя внимание возраст находки - найденным деталям около 400 миллионов лет.По словам археолога Юрия Голубева, изначально детали машины нашли туристы в 230 километрах от села Тигиль. «Мы ..
2012-08-27 3880 0 Разное, интересное
0
Раскрыт неожиданный эффект электростимуляции мозга
Исследователи из Цюрихского университета нашли в мозгу область, которая «решает», нужно ли быть честным или преследовать корыстные интересы. С помощью неинвазивной электрической стимуляции ученые смогли заставить человека чаще говорить правду. Статья нейробиологов опубликована в журнале Proceedings ..
2017-04-13 6173 0 Разное, интересное
0
В Великобритании нашли записи Ньютона с изложением неизвестной теории
Ученые сообщили об открытии неопубликованного текста английского физика Исаака Ньютона, посвященного движению воды в деревьях. О находке сообщает издание Nature Plants, а кратко с ее содержанием можно ознакомиться на сайте Science News. Записи в блокноте Ньютон вел в 1661-1665 годах во время ..
2015-02-03 1023 0 Разное, интересное
0
Тренировки памяти не развивают интеллект
Исследования, опубликованные недавно в журнале «Psychological Science», показали, что люди, пытающиеся развить свой мозг различными играми и приложениями, улучшают свои «запоминательные» способности, сообщает lolnews.ru. Психологи пояснили, что у таких людей улучшается рабочая память. Т. е. способность сохранять информацию и довольно быстрый доступ ..
2013-10-9 1139 0 Разное, интересное
0
Объяснена роль сна в улучшении памяти
Исследователи сна из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили, что вегетативная нервная система (ВНС), которая отвечает за такие функции организма, как сердцебиение, дыхание и перистальтика, играет роль в процессе перехода кратковременной памяти в долговременную. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy ..
2016-06-15 609 0 Разное, интересное
0
Названо улучшающее память биологическое соединение
Американские ученые назвали соединение, позволяющее повысить объем рабочей памяти человека. Исследование опубликовано в Journal of Neuroscience, кратко о нем сообщает EurekAlert!Использование ГАМК (гамма-аминомасляной кислоты), как показали ученые, регулирует активность дорсолатеральной префронтальной зоны коры головного мозга.В ..
2016-11-16 2813 0 Разное, интересное
0
Как обучение влияет на гены мозга
Влияние обучения на молекулярную кухню мозга может быть разным: при запоминании новой информации некоторые гены начинают работать активнее, другие же, наоборот, отключаются. Когда говорят о молекулярных процессах, обеспечивающих запись информации в мозг, то обычно имеют в виду, что в нервных ..
2015-10-06 874 0 Разное, интересное
0