Дэвид Фостер (David Foster), доцент неврологии из университета Джона Хопкинса (США), и его коллеги экспериментально установили, что награда в виде угощения заставляет крыс проигрывать воспоминания в обратном порядке. Это исследование может прояснить механизмы работы нашей собственной памяти. Результаты работы опубликованы в журнале Neuron, а их краткое изложение представляет пресс-релиз Университета Джона Хопкинса.
Когда крысы в конце лабиринта находят угощение, они останавливаются и наслаждаются вкусом. Это справедливо особенно для тех случаев, когда лакомством оказывается столь любимый ими шоколад. Но паузы не наблюдаются в их мозгу. Ученые установили, что в этот момент мозг грызунов проигрывает действия, предшествовавшие счастливой находке, в обратном порядке. Возможно, это связано с закреплением в памяти полезного опыта, считают они.
Дэвид Фостер и его аспирант Эллен Эмброус (Ellen Ambrose) провели серию экспериментов с участием пяти крыс. Задача, которая ставилась перед животными, всегда была одинаковой. Грызуны бежали взад и вперед по прямому пути и находили жидкий шоколад на обоих его концах. В одном из экспериментов количество шоколада на одной стороны было увеличено, а на другой — пропорционально уменьшено.
В мозг каждого животного были имплантированы специальные электроды для записи активности более ста клеток гиппокампа, находящихся в непосредственной близости друг к другу. Записывая активность больших участков мозга, ученые получили возможность видеть всплески нервных сигналов, говорящих о проигрывании в памяти быстрого движения вперед или назад. Причем, как заметили исследователи, чем больше было шоколада, тем эта нервная активность была сильнее.
Если для того, чтобы добраться до конца туннеля, животным требовалось около двух минут, то для повторного воспроизведения движений в памяти крыс уходило всего десятая доля секунды.
Полученные данные показывают, что существуют две формы моделирования движения, которые играют разные роли. Обратное воспроизведение (после получения награды), по-видимому, связано с процессом обучения, а воспроизведение, опережающее само действие, ассоциировано с планированием будущего.
Проведение подобного эксперимента с участием добровольцев было бы слишком травматичным с медицинской точки зрения. Однако показательно, что к некоторым подобным выводам приходили исследовательские коллективы, работавшие с пациентами, страдающими эпилепсией, в мозг которых были имплантированы специальные электроды. Неинвазивная электроэнцефалография также показывала острые пики нервных импульсов во время воспроизведения в памяти различных действий. Поэтому доктор Фостер и его коллеги считают, что похожий механизм действует и в человеческом мозге.
Ранее портал Научная Россия писал об экспериментальном исследовании, в ходе которого ученые «увидели», как в мозге формируется рефлекс.
