Дженнифер Энистон у Пизанской башни: исследование долговременной памяти

Как голливудская актриса Дженнифер Энистон и поисковики Google и Bing помогли ученым больше узнать о долговременной памяти человека, рассказывает Indicator.Ru.

Ученые из Центра системной нейронауки при университете Лестера в Великобритании при сотрудничестве с исследователями из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе проанализировали истории поиска в Интернете, чтобы продемонстрировать, как в головном мозге кодируются долговременные воспоминания. С полным текстом исследования можно ознакомиться в научном журнале Nature Communications.

Ключевым механизмом для запоминания информации являются ассоциации: например, воспоминания о встрече с человеком обычно связаны с местом. Команда исследователей использовала поисковые системы Google и Bing, для того чтобы установить, как нейроны кодируют ассоциации между людьми и местами.

Голливуд помогает ученым

Предыдущие исследования ученых также были связаны с реакцией нейронов на ассоциации. В ходе одного из первых экспериментов профессор Родриго Кирога из университета Лестера вместе с другими нейрофизиологами демонстрировал испытуемым фотографии голливудских кинозвезд. Параллельно ученые фиксировали электрическую активность в мозгу людей, которым по клиническим показаниям в кору головного мозга внедрили электроды. Оказалось, что разные изображения активируют различные нейроны. Тогда ученые открыли «нейрон Дженнифер Энистон», названный так в честь актрисы, чье фото показали пациентам в первую очередь. Более того, определенные нервные клетки одинаково реагировали на разные фотографии актрисы, тогда как на фотографии похожих девушек нейрон не откликался.

Затем, в исследовании, описанном в журнале Neuron, ученые выяснили, что человеческий мозг реагирует на фотографию человека на фоне достопримечательности и подсознательно ищет связь между двумя объектами. Пациентам, которым сделали височную лобэктомию для лечения эпилепсии и которым вживили электрод, показывали фотографии знаменитостей и родственников, а также широко известных памятников архитектуры (например, Сиднейского оперного театра или Эйфелевой башни). Всего было продемонстрировано 100-200 изображений. Допустим, «нейрон Дженнифер Энистон» зажигался при виде фотографии актрисы и не реагировал на другие изображения, в том числе и достопримечательности. Затем испытуемым показали изображения, на которых знаменитость была запечатлена на фоне известного здания. Наконец, пациентам снова показали фотографии достопримечательностей, и, если человек видел, например, Пизанскую башню, при том что до этого ему показали фотографию Дженнифер Энистон у итальянской достопримечательности, одноименный нейрон выдавал аналогичную реакцию, то есть нервные клетки составляли ассоциацию между изображениями башни и актрисы.

Безопасные связи

Последний эксперимент отчасти похож на поиск ассоциаций между знаменитостями и туристическими объектами. Картинки составляли 10-20 связанных подмножеств, то есть были в некоторой степени связаны друг с другом. Степень ассоциации этих изображений была определена на основе поисковых запросов в интернете. Например, людям показывали двух актеров из одного телевизионного шоу. Участникам предлагалось оценить, насколько связаны между собой подгруппы картинок. Цель, которую преследовали ученые, заключалась в поиске доказательства, обеспечивают ли нейроны MTL (нейроны медиальной височной доли) временное кодирование в процессе обучения или постоянное стабильное представление. В дополнение к ответам участников ученые использовали метрики веб-аналитики универсальных ассоциаций. В результате исследования выяснилось, что нейронный механизм, который лежит в основе сетевой памяти, кодирует значимые ассоциации в долговременную память. Другими словами, нейроны резко реагируют на относительно небольшое число понятий, которые, как правило, в значительной степени связаны между собой.

Профессор Родриго Кирога, руководивший исследованием, прокомментировал: «Ранее мы предполагали, что "нейроны Дженнифер Энистон" являются строительными блоками памяти. Они моделируют концепции и связи между ними. Но на деле понятия и ассоциации с ними являются основой наших воспоминаний, а мелкие детали не кодируются нейронами». Ученый добавил, что пациенты не пытались вспомнить изображенных на фотографиях людей и объекты, они просто пассивно смотрели картинки. Таким образом, перед испытуемыми не стояла задача поиска ассоциаций — в этом случае можно было бы утверждать, что нейроны временно кодируют ассоциации, а потом отвлекаются на другие объекты, но в итоге оказалось, что они представляют собой хранилище долговременной памяти.