Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Рабочая память подчиняется бета-ритмам

Бета-волны периодически очищают кратковременную рабочую память, освобождая место для новой информации, необходимой здесь и сейчас.



Рабочая память подчиняется бета-ритмам
Префронтальная кора (выделена жёлтым) играет важнейшую роль во многих процессах высшей нервной деятельности – в частности, именно она отвечает за рабочую память.

Каждый нейрон у нас в мозге генерирует собственный электрический сигнал. Однако нейроны работают не сами по себе, а сотрудничая друг с другом, и когда нужно решить какую-то задачу, множество нервных клеток синхронизируют активность. В результате мы видим то, что называется электрическими ритмами мозга: альфа-ритмы, бета-ритм, тета-ритмы и т. д.

Несколько лет назад нейробиологи из Массачусетского технологического института обнаружили, что гамма-ритмы возникают, когда работает сенсорная память, то есть когда нужно запомнить или вспомнить какую-то информацию от органов чувств. Кроме того, оказалось, что в этом случае гамма-ритмы и бета-ритмы работают в противофазе, то есть когда одни усиливаются, другие слабеют. Наконец, удалось выяснить, что бета-ритмы появляются, когда индивидуум обдумывает какую-нибудь цель и как ее можно достичь, а также правила, которые нужно соблюдать во время выполнения задачи.

Все это навело исследователей на мысль, что бета-ритмы работают как диспетчеры памяти, что именно от них зависит, какая часть информации будет прочитана, а какая отправится в архив. Иными словами, от бета-ритмов зависит, о чем мы в данный момент думаем, или, говоря более корректно,  по бета-ритмам можно увидеть, когда в памяти возникают сведения, необходимые здесь и сейчас.

Чтобы увидеть более наглядно, как это происходит, Эрл Миллер (Earl Miller) и его коллеги поставили следующий эксперимент: обезьянам последовательно показывали пару объектов, сначала объект А, потом объект Б. Животные должны были запомнить последовательность объектов, удержав их в так называемой рабочей памяти, которая хранит информацию, нужную нам в данный момент времени – потому что затем им показывали другие пары объектов, среди которых требовалось отметить ту же последовательность, что и в первый раз. Например, если во второй раз показывали объект Б, а потом – объект В, то это явно было не то, что нужно, точно так же как и последовательность Б–А. Если же сначала появлялся А, а потом Б, значит, все было, как в первый раз, и обезьяна давала условный знак.

Что происходит в мозге, когда он сравнивает что-то новое с чем-то старым? Во-первых, в рабочей памяти должна появиться информация о том, с чего все начинается – в данном случае обезьяна ждет, что появится объект А, и значит, это самое А должно здесь и сейчас удерживаться в уме. Наблюдая за активностью тех зон коры, которые отвечают за рабочую память, исследователи увидели, что в предчувствии второй серии объектов мозг обезьян генерировал гамма-волны – как, собственно, и ожидалось, ведь нужно было вспомнить уже виденное А.

И если А действительно появлялось, то в мозге немедленно усиливались бета-волны. На смену им снова приходили гамма – потому что теперь в рабочую память нужно было загрузить память об объекте Б. И если Б таки появлялся, на смену гамма приходили опять бета-ритмы. Но если изначально вместо А появлялось что-то другое, то бета-волны, которые приходили вслед за гамма-волнами, уже никуда не уходили.

В целом все выглядело так, как если бы бета-ритмы стирали ненужную информацию из рабочей памяти, освобождая в ней место для следующих «файлов». Действительно, когда обезьяна снова видела А, то помнить об этом А здесь и сейчас уже не надо было, а надо было вспомнить Б. С другой стороны, если с самого начала все шло не так, и вместо ожидаемого А появлялось что-то другое, бета-волны очищали память и дальше удерживали ее пустой – ведь становилось понятно, что последовательность объектов уже не совпадет с той, которая нам нужна, а значит, подгружать информацию о ней пока не стоит. Полностью результаты экспериментов опубликованы в Nature Communications.

Довольно долго считалось, что рабочая память работает непрерывно – то есть что нейроны, которые отвечают за нее, остаются неизменно активными все то время, пока мы решаем конкретную задачу. (Обычно ее сравнивали с кэш-памятью процессора или с оперативной памятью, из которой все исчезает, как только отключается питание.)

Однако постепенно стали появляться данные о том, что рабочая память функционирует сложнее. Например, два года назад мы писали, как в той же лаборатории Эрла Миллера обнаружили, что нейроны рабочей памяти работают с перерывами, и что такая активность с перебоями позволяет мозгу различать между собой разные блоки текущей информации.

С этими данными согласуются и новые результаты, касающиеся электрических ритмов: бета-волны регулируют подачу информации в «кэш-память» мозга, удаляя из нее ставшие ненужными «файлы». Поскольку почти все наши умственные способности напрямую зависят от рабочей памяти, можно предположить, что если бы мы могли по своему желанию влиять на бета-ритмы, это позволило бы улучшить и наше мышление.

Автор: Кирилл Стасевич

Ссылка на источник

Tags: мозг, нейробиология, нейрофизиология, память
Subscribe

Posts from This Journal “нейробиология” Tag

Buy for 20 tokens
Глядя на своих детей, каждый из нас рад и спокоен, когда они здоровы, когда смеются, бегают, играют. Когда им не больно. Но есть те, кто видит боль своих детей каждый день, боится отвести глаза, чтобы не потерять своего ребенка, борется за его жизнь. Ирина и Николай Османовы просят Вас о…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments