За паметта мозъкът е мрежа, а не картотека

Нови изследвания от изследователи от Калифорнийския университет, Бъркли, подкрепят теорията, че спомените на човек са свързани в мрежа в много региони на мозъка, а не се съхраняват в определени области. Инсулт или повреда само на една зона по този начин може да не доведе до трайна загуба.

„Не само конкретни региони, но и цяла мрежа подкрепят паметта“, каза водещият автор Брадли Войтек, доктор по медицина, постдокторант от Университета в Бъркли в Института по неврология на Хелън Уилс.

Учените от години знаят, че ако се случи увреждане на мозъчен регион, отговарящ за движението, езика или усещането, тогава други части на мозъка могат да поемат работата, често както и оригиналния регион.

Изследванията на UC, използващи електроенцефалография (ЕЕГ) и тестове с жертви на инсулт, показват, че тези процеси също идват на помощ за паметта и вниманието. Тези заместващи региони обаче активират спомени само когато е необходимо; в противен случай те изпълняват обичайните си задължения.

„Гледката винаги е била, ако загубите точка А, точка Б ще бъде включена през цялото време, за да я поеме“, каза съавторът д-р Робърт Найт, професор по психология в Университета в Бъркли и ръководител на Института Уилс. „[Това ново изследване] показа, че това не е вярно. Всъщност се включва само ако е необходимо. "

„По-голямата част от времето действа като нормално парче мозъчна тъкан“, продължава Найт. „Той се включва в хипер-шофиране само когато лошата част на мозъка е особено оспорена и го прави за по-малко от секунда. Това е забележително течна невронна пластичност, но това не е стандартното „B пое вместо A“, а наистина „B ще поеме, ако и когато е необходимо.“

В едно специално проучване Voytek поставя електроди върху скалпите на шест пациенти с инсулт, които са загубили някаква функция в префронталната кора, област на мозъка, която контролира вниманието и паметта. Същото беше направено и на шест контролни субекта с нормална функция на префронталната кора.

След това на участниците беше показана поредица от снимки, за да се провери визуалната работна памет на човека - способността да запомнят изображения за кратко. Визуалната работна памет се използва при сравняване на два обекта; тя ни позволява да държим единия обект в паметта, докато разглеждаме другия обект. Например изборът на най-пресните плодове в хранителен магазин би включвал визуална работна памет.

„Представихме на всеки обект наистина бърза светкавица на визуален стимул, след което малко по-късно им показахме втори и те трябваше да кажат дали е същият като първия“, обясни Войтек.

„Идеята е, че изграждате представяне на вашия визуален свят по някакъв начин в мозъка си - и ние не знаем как се случва това, за да можете по-късно да сравните това вътрешно фантомно представяне, което държите в ума си, с реално световен визуален стимул, нещо, което всъщност виждате. Тези пациенти също не могат да направят това. "

В проучването, когато снимките бяха показани на окото от противоположната страна на нараняването (изходът на лявото око отива към дясното полукълбо и обратно), увредената префронтална кора не реагира, но непокътнатата префронтална кора от същата страна тъй като изображението реагира в рамките на 300 до 600 милисекунди.

„ЕЕГ, който е много добър за разглеждане на времето на активност в мозъка, показа, че част от мозъка компенсира на второстепенна основа“, каза Войтек.

„Това е много бърза компенсация: В рамките на една секунда от предизвикването на лошата страна, непокътнатата страна на мозъка идва онлайн, за да вземе отпуснатото.“

„Това има последици за това, което измерват лекарите, за да се установи дали има ефективно възстановяване след инсулт“, каза Найт, „и предлага, че можете да се възползвате от това, за да тренирате зоната, която бихте искали да поемете от повредена зона, вместо просто глобално обучение. Мозъкът."

Voytek и Knight също са тествали визуална работна памет при участници, които са имали увреждания както на префронталната кора, така и на базалните ганглии. Двойка региони, свързани с двигателния контрол и обучение, базалните ганглии често са нарушени при хора с болестта на Паркинсон.

Тези с инсулт на увреждане на префронталната кора имат трудно време, когато снимките се показват на окото от противоположната страна на лезията. Пациентите с увреждане на базалните ганглии обаче се бореха със зрителната работна памет, без значение от коя страна е показано изображението.

„[B] лезии на асал причиняват по-широк мрежов дефицит, докато префронталните лезии на кората причиняват по-голям дефицит в паметта в полусферата“, каза Войтек. „Това отново демонстрира, че паметта е мрежово явление, а не специфично регионално явление.“

Найт се надява да види по-нататъшни проучвания, които използват директни записи от електроди в мозъка, за да могат още повече да изследват мозъчните области, участващи в зрителната памет, и други видове памет и внимание, контролирани от префронталната кора.

„Познанието и паметта са най-висшите форми на човешко поведение“, каза Найт. „Не става въпрос само за вдигане или спускане на ръката или за това дали можете или не виждате. Това са нещата, които ни правят хора и това го прави толкова интересен за нас. "

Източник: Калифорнийски университет