Как кратковременная память превращается в долговременную

Нейрон энторинальной коры (фото mikeeconomo).

Сон необходим человеку для консолидации памяти, сортировки впечатлений, полученных во время бодрствования, и записи их в долговременные нейронные цепи. Ведущую роль в этом играют три раздела мозга: неокортекс, энторинальная кора и гиппокамп.

Во время сна эти зоны начинают интенсивный диалог, и, как считается, именно в этот момент происходит запись долговременной памяти. Причём ведущую роль в консолидации памяти отводили неокортексу и гиппокампу. Однако детали этого обмена информацией долгое время ускользали от учёных.

Нейрофизиологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) сумели записать одновременную активность нейронов всех трёх вышеупомянутых участков мозга, что и позволило представить процесс обработки информации хотя бы в общих чертах.

Известно, что бóльшую часть сна неокортекс проводит в медленноволновой активности, периодически переходя из активного состояния в пассивное и обратно. На деятельность неокортекса реагирует энторинальная кора. Её можно разделить на внешнюю и внутреннюю. Так вот, по словам исследователей, внешняя часть полностью повторяет действия неокортекса: когда новая кора работала, активизировалась и внешняя часть энторинальной коры. Необычным было другое: когда неокортекс замолкал, тут же просыпалась внутренняя область энторинальной коры, как будто повторяя только что «сказаное» неокортексом. При этом активные нейроны внутренней части энторинальной коры побуждали к работе и гиппокамп. И наоборот: когда начинал активничать неокортекс, гиппокамп замолкал. То есть во время сна (а эксперименты ставились на спящих мышах) три зоны мозга, отвечающие за память, находятся в сложном диалоге, последовательность реплик в котором мы теперь немного представляем.

Странность полученных результатов состоит в том, что, как полагали ранее, энторинальная кора занимается исключительно кратковременной памятью. То есть она держит «в уме» только что полученный стимул. Например, если мы идём от одного человека с поручением к другому, то это поручение держится в энторинальной коре. Однако, как пишут исследователи в журнале Nature Neuroscience, эта зона кратковременной памяти активизировалась не только во сне, но даже под анестезией, когда никакие внешние стимулы до мозга уж точно не доходят. То есть в деле записи долговременной памяти энторинальная кора — полноправный участник.

Кроме того, как опять же считалось, в этом процессе ведущая роль принадлежит гиппокампу, который управляет активностью неокортекса. В действительности же картина, по-видимому, выглядит с точностью до наоборот: неокортекс дирижирует двумя другими партнёрами, которые подстраиваются под его ритмы и выслушивают его реплики, чтобы потом повторить.

Тут следует заметить, что есть клинические данные, которые подтверждают полученные результаты, хотя бы и косвенно. Например, болезнь Альцгеймера начинается с энторинальной коры, а её первые симптомы — нарушение именно долговременной памяти и сна. Полученные результаты, несомненно, имеют большое фундаментальное значение, но можно ли применить их к лечению расстройств памяти, исследователи пока сказать не могут.

Источник