Память больше зависит от электрического поля мозга, чем от нейронов

Институт обучения и памяти Пикауэра в Массачусетском технологическом институте предлагает интересную новую модель того, как воспоминания обрабатываются в мозгу. Используя двух макак, играющих в игру, в то время как активность их мозга записывалась, исследователи предложили оркестр в качестве модели. Нейроны — игроки, а электрическое поле — проводник:

Поскольку мозг стремится удерживать в памяти информацию, например, список продуктов, которые нам нужно купить по дороге домой, новое исследование предполагает, что наиболее последовательным и надежным представлением этой информации является не электрическая активность отдельных задействованных нейронов, а общее электрическое поле, которое они совместно производят.

Действительно, всякий раз, когда нейробиологи изучали, как мозг представляет информацию в рабочей памяти, они обнаруживали, что от одной попытки к другой, даже при повторении одной и той же задачи, участие и активность отдельных клеток меняются (явление, называемое «репрезентативным дрейфом»).  В новом исследовании в NeuroImage,ученые из Института обучения и памяти Пикауэра в Массачусетском технологическом институте и Лондонского университета обнаружили, что независимо от того, какие конкретные нейроны были задействованы, общее генерируемое электрическое поле обеспечивало стабильный и последовательный сигнал информации, которую животные должны были запомнить.

В некотором смысле, однажды установившись, поле воздействует на нейроны подобно дирижеру оркестра, в котором каждый нейрон является отдельным музыкантом, сказал Димитрис Пиноцис, руководитель исследования и автор соответствующей статьи. Даже если музыканты меняются, дирижер все равно координирует действия тех, кто сидит на стульях, чтобы добиться того же результата.

«Это гарантирует, что мозг все еще может функционировать, даже если некоторые нейроны погибнут», — сказал Пиноцис, доцент Лондонского университета и научный сотрудник Института Пикауэра в Массачусетском технологическом институте. «Поле обеспечивает одинаковый выход ансамбля нейронов даже после изменения отдельных частей. Мозгу не нужны отдельные нейроны, достаточно, чтобы проводник, электрическое поле, были одинаковыми».

Новости « Нейроны непостоянны. Электрические поля более надежны для получения информации » Институт Пикауэра (14 марта 2022 г.)

Затем исследователи планируют изучить, влияет ли электрическое поле, создаваемое в мозге, на поведение нейронов. — говорит Пиноцис. «Чтобы провести аналогию с оркестром, мы теперь используем эту работу, чтобы спросить, меняет ли стиль дирижера то, как отдельный член оркестра играет на своем инструменте».

Если модель исследователей подтвердится в ходе дальнейших исследований, воспоминания будут «расположены» не в каких-то конкретных клетках мозга, а в электрическом поле в целом. Будет интересно посмотреть, как эта модель согласуется с квантовым подходом к мозгу. Бумага 
находится в открытом доступе. Еще от Института Пикауэра о том, как формируются некоторые воспоминания:

Вы также можете прочитать:

Что теперь знают нейробиологи о том, как рождаются и умирают воспоминания. Хотя мы знаем о воспоминаниях больше, чем раньше, просто манипулировать ими непросто и может быть неразумно. Где именно наши воспоминания? Уничтожают ли их современные СМИ? Можем ли мы стереть их, если захотим?

и

Исследователи не могут объяснить: воспоминания дрейфуют от нейрона к нейрону Воспоминания должны оставаться в нейронах, которые их записывают. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что они много двигаются… Мобильные воспоминания — лишь одно из многих недавних замечательных открытий нейронауки, которые бросают вызов мудрости учебников.