Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

Клетки гиппокампа последовательно организуют воспоминания о событиях

Учёные из японского Института мозга RIKEN (RIKEN Brain Science Institute) выяснили, что гиппокамп способен обобщать: он выстраивает последовательность не только мест, но и событий с помощью изменения нейронного кода в мозге крыс.

Клетки гиппокампа последовательно организуют воспоминания о событиях
Исследователи изучали изменения частоты и времени импульсной активности нейронов в мозге крыс, выполнявших задание на принятие решения. Крысе предъявляли разные комбинации запахов и звуков, после чего животному нужно было сделать выбор: нажать на правый или левый рычаг. При выборе правильной комбинации двух стимулов крысы получали подкрепление в виде воды.

Такие «клетки события» могут быть связующим звеном между информацией о мире и последующим принятием решения. Результаты работы опубликованы в журнале Neuron.



Команда учёных зафиксировала комплексную активность большого количества нейронов в области CA1 гиппокампа крыс. Многие клетки проявили повышенную активность в ответ на один или оба стимула и сохранили такую активность в течение фазы принятия решения. Это значит, что мозг объединял входные сигналы и хранил их в определённом порядке для облегчения последующего выбора.

Считается, что «частота обновления» гиппокампа составляет около 8 Гц (тета-ритм) и определяет, как часто нейроны обновляют свою активность – феномен, именуемый «фазовая прецессия клеток». Исследователей особенно интересовало, как подобная циклическая организация информации меняется при появлении входных сигналов: например, запаха, затем звука – с последующим принятием решения.

Среди нейронов, которые реагировали на запахи, тета-фазовая прецессия возникала только для «предпочтительных» запахов и сопровождалась синхронизацией их активности в тета-ритме. Это происходило в 90 процентах клеток, чувствительных к запаху, и в таком же высоком соотношении в клетках, чувствительных к выбору.

На более глобальном уровне объединения клеток гиппокампа могут также выстраивать тета-последовательность – управляемые последовательные паттерны активности, отражающие местоположение в прошлом, настоящем и будущем в процессе навигации животного. Чтобы проверить, формируется ли последовательность тета-ритма в ответ на непространственную информацию (события) с комбинацией стимулов для обозначения прошлого, настоящего и будущего, учёные выбрали запах, звуковой сигнал и выбор рычага соответственно:

Клетки гиппокампа последовательно организуют воспоминания о событиях

Выяснилось, что такие последовательности действительно возникали. Удалось даже «декодировать», отражали ли импульсы (спайки) нейронов на разных фазах тета-ритма поступающие в режиме реального времени сигналы – запах, звук или принятие решения.

«Спайки, которые синхронизировались по разным фазам цикла, могли даже указывать, сделала ли крыса правильный выбор с получением награды или выбрала неправильную комбинацию стимулов», — отмечает руководитель исследования Сигейоси Фудзисава (Shigeyoshi Fujisawa).

На последнем этапе исследования условия изменили на противоположные: комбинации звука и запаха, которые раньше приводили к награде, стали неправильными и наоборот. Крысы обучились новым взаимосвязям за несколько дней, и клеточная активность их мозга тоже адаптировалась: наблюдалась фазовая прецессия и синхронизация, как и до изменения условий эксперимента.

Исследователи предполагают, что функция гиппокампа как механизма, лежащего в основе эпизодической и пространственной памяти, заключается в организации сетей из связанных элементов, будь то местоположение или события.

Текст: Светлана Завалишина





Ссылка на источник

Tags: исследования, мозг, нейробиология, нейроновости, обучение, память
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

Buy for 30 tokens
Вчера многие СМИ проводили опрос и, что характерно, большинство людей до сих пор считают себя жертвами перестройки Михаила Сергеевича Горбачёва. А что в действительности принесла нам Перестройка? Давайте разберемся. Вот вам лично мой опыт жизни в СССР Я родился в 1980 году и уже с 2,5 лет…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments