Проучването на плъхове открива, че психичното възпроизвеждане на минали преживявания е критично за ученето

Психичното възпроизвеждане на минали преживявания в будно състояние е от съществено значение за вземането на информиран избор, предлага ново проучване с плъхове.

Финансирани от Националните здравни институти, изследователите блокираха ученето от - и въздействието - на минали преживявания чрез селективно потискане на повторното възпроизвеждане, кодирано като избухвания на невронални активности в части от паметта на плъхове, изпълняващи задача от лабиринт.

„Изглежда, че тези подобни на пулсации изблици на електрическа активност в хипокампуса ни дават възможност да мислим за бъдещите възможности въз основа на минали преживявания и да решим какво да правим“, казва д-р Лорен Франк от Калифорнийския университет, Сан Франциско, който отбеляза, че „подобни модели на активност на хипокампуса са били открити при хора по време на подобни ситуации“.

Франк и колегите му са открили в предишни проучвания, че ритмичната вълнообразна дейност в хипокампуса съвпада с умственото преиграване на минали преживявания по време на затишие в активността на плъховете. Известно е, че същият сигнал по време на сън помага за консолидирането на спомените, така че изследователите предположиха, че тези будни състояния на пулсации са необходими за вземане на решения, ръководени от паметта.

За да тестват това в настоящото проучване, те селективно потискат пулсационната активност, без да нарушават други функции, като същевременно наблюдават каквито и да е ефекти върху производителността на животните при задача в лабиринт.

Изследователите установяват, че отделни неврони в определени области на хипокампуса се свързват с определено място. Тези клетки поставят огън, когато животното е на това място или - оказва се - просто възпроизвежда мислено преживяването, че е на това място.

В последния експеримент плъхът трябваше да запомни кое от двете външни рамена на W-образен лабиринт е посещавал преди това и да ги редува, посещавайки противоположното рамо след първото посещение на централния рамо, за да спечели награда. Активността на вълните се появява, когато плъховете са неактивни по време на почивките между опитите, казват изследователите.

Поставете клетките, свързани с огъня в лабиринта, в бърза последователност и в синхрон с други неврони в квартала. Клетките на същото място стрелят в същата последователност, както при първото преминаване на плъха през лабиринта, което предполага, че плъхът възпроизвежда психически по-ранното преживяване, но в много по-бърз мащаб, казват изследователите.

Автоматична система за обратна връзка изключва мястото на стрелба на клетките, чрез лека електрическа стимулация, когато открива пулсации, което също предотвратява повторното възпроизвеждане на паметта на лабиринта. Без полза от умственото преиграване, ефективността на плъховете в задачата с лабиринта се влошава, съобщават изследователите.

Нарушението е в пространствената работна памет на животните - способността им да свързват непосредствения и предишния опит в миналото с наградата. Тази способност е била необходима, за да се реши правилно коя външна ръка да се посети след излизане от централната ръка по време на изходящи опити, обясни Франк.

Изследователите предполагат, че будното повторение в хипокампуса предоставя информация за минали местоположения и бъдещи опции на изпълнителния център на мозъка, префронталната кора, която научава правилото за редуване и го прилага за насочване на поведението.

Въпреки че повторенията при плъхове продължават само частица от секундата, Франк отбеляза, че те не са като нашия собствен опит със спомени, които са склонни да компресират често дългите събития в акцентите на случилото се с нас.

„Смятаме, че мозъкът използва същите подобни вълни за много неща“, каза той. „Използва ги за извличане на спомени, изследване на възможностите - мечта за деня - и за укрепване на спомени.“

Източник: Национални здравни институти