MY.UAНовини
Нове дослідження змінює традиційні погляди на пам’ять
Нове дослідження змінює традиційні погляди на пам’ять

Нове дослідження змінює традиційні погляди на пам’ять

Нове дослідження Чиказького університету кидає виклик давнім переконанням про те, як синаптична пластичність сприяє пам’яті та навчанню. Коли тварини стикаються з новим досвідом, зв’язки між їхніми нейронами, відомі як синапси, регулюються за силою залежно від активності мозку, яку викликають ці переживання. Цей процес, який називається синаптичною пластичністю, на думку нейробіологів, відіграє ключову роль у зберіганні спогадів.

Незважаючи на його важливість, точні механізми, які визначають, коли і скільки змінюються синапси, залишаються неясними. Традиційна точка зору стверджує, що коли два нейрони часто активуються разом, їхній зв’язок посилюється, тоді як активація окремо послаблює зв’язок.

Однак нове дослідження Чиказького університету ставить під сумнів цю просту модель. Зосереджуючись на гіпокампі, регіоні, критичному для пам’яті, дослідження виявило, що інші, менш зрозумілі правила синаптичної пластичності можуть мати більший вплив, пропонуючи більш точне пояснення того, як діяльність мозку формує пам’ять з часом.

Моделі активності та їх нейронні репрезентації сильно змінюються, коли тварина стає ближчим до нового середовища чи досвіду. Дивно, але ці моделі продовжують розвиватися навіть після того, як щось навчено, хоча й повільніше.

«Коли ви заходите в кімнату, вона спочатку нова, але швидко стає знайомою щоразу, коли ви повертаєтеся», — сказав Марк Шеффілд, доктор філософії, доцент кафедри нейробіології та Інституту нейронауки в Університеті Чикаго та старший автор нового дослідження, опублікованого в Nature Neuroscience . «Отже, ви можете очікувати, що нейрональна активність, яка представляє цю кімнату, встановиться і стане стабільною, але вона продовжує змінюватися.

«Ці зміни в репрезентації під час навчання та після нього повинні бути зумовлені синаптичною пластичністю, але якою саме пластичністю? Важко знати, тому що у нас немає технології, щоб вимірювати це безпосередньо у тварин», — сказав він.

Зміщення клітинок місцями

Нобелівська премія з медицини 2014 року була присуджена за відкриття «клітин-місць»: нейронів у гіпокампі, які активуються лише тоді, коли тварина знаходиться в певній точці кімнати, що називається «полем-місцем». Різні нейрони мають свої поля розміщення в різних місцях кімнати, охоплюючи все оточення та формуючи так звану когнітивну карту.

У новому дослідженні Антуан Мадар, доктор філософії, докторант у лабораторії Шеффілда, вивчав активність клітин, зафіксовану в мозку мишей, коли вони мандрували різними середовищами. Миші спочатку пробігли знайоме середовище, потім перемикнулися на незнайоме. Дослідники очікували побачити однакові моделі активності, коли миші перебували у відомому їм місці, і інші моделі, коли вони вивчали нове середовище. Натомість вони побачили, що активність щоразу дещо відрізнялася, і вважали, що ці зміни відображають синаптичну пластичність.

Щоб зрозуміти, що зумовлює ці постійні зміни в представленнях нейронів, Мадар побудував обчислювальну модель нейронів гіпокампу, а потім застосував різні правила пластичності, щоб побачити, чи змусять клітини місця поводитися за тими самими шаблонами, що спостерігаються в даних миші. Замість традиційного правила «нейрони, які спрацьовують разом, з’єднуються разом», відомого як пластичність, залежна від часу Хебба (STDP), інше, негеббістське правило під назвою «Поведінкова синаптична пластичність у часовому масштабі» (BTSP) найкраще пояснює динаміку поля змінного місця.

Читайте також -  Представлено найглибшу в світі океанську художню інсталяцію

Деякі зміни в активності клітин були незначними; осередок стріляв у дещо іншому місці, ніж попереднього разу. Інші були більш різкими, стрибаючи в зовсім інше місце. За словами Мадара, STDP може пояснити лише невеликі поступові зсуви, але BTSP може пояснити весь діапазон траєкторій зрушень, включаючи великі нелінійні зсуви.

«Ми багато знаємо про фізіологію, яка підтримує синаптичну пластичність, але ми зазвичай не знаємо, наскільки ці речі важливі для навчання», — сказав Мадар. «Наше дослідження надає докази того, що BTSP є більш впливовим, ніж STDP, у формуванні активності гіпокампа під час ознайомлення».

BTSP є відносно недавнім відкриттям, тому Мадар сказав, що порівняння їхніх даних і моделей дозволило їм дізнатися багато нового про це нове правило пластичності. Наприклад, вони знали, що BSTP викликається великими стрибками в кількості кальцію в клітинах, але вони не знали, як часто ці стрибки відбуваються. Нове дослідження показує, що хоча ці стрибки рідкісні, вони відбуваються частіше, коли тварина навчається та формує нові спогади. Дослідники також виявили, що як тільки утворюється поле місця, ймовірність цих подій, що викликають BTSP, слідує простій моделі спаду, лише з незначними варіаціями в регіонах мозку або рівнях знайомства.

«Цього достатньо, щоб пояснити приголомшливе розмаїття динаміки полів окремих місць, яку ми спостерігали», — сказав Мадар.

Кодування всього досвіду

Незважаючи на те, що дослідження показує, що діяльність гіпокампа є набагато більш динамічною під час формування пам’яті, ніж вважалося раніше, досі не ясно, чому можуть служити ці змінні уявлення.

«Постійно розвиваються нейронні репрезентації можуть допомогти мозку розрізнити схожі спогади, які відбулися в тому самому місці, але в різний час, що є дуже важливим процесом, щоб уникнути патологічної плутанини в пам’яті, ознаки багатьох неврологічних і когнітивних розладів», — сказав Мадар.

Розглядаючи це питання, Шеффілд починає здаватися прустівським.

«Кожного разу, коли ви повертаєтеся в кімнату, в якій сидите, ви якимось чином можете відстежити, що ви в тій самій кімнаті. Але це інший день і інший час, чи не так? Ви ніколи не можете повністю відтворити досвід, і якимось чином мозок відстежує все це», — сказав він.

«Отож, одна з ідей полягає в тому, що ця динаміка в представленнях пам’яті кодує саме це. Вони кодують невеликі зміни в досвіді, наприклад, коли ви п’єте каву, а потім обідаєте в одній кімнаті. Ці тонкі відмінності в обстановці, запахах, часі — усі ці незначні зміни в досвіді можуть бути закодовані в пам’яті через зміни в цих полях місць. Вони кодують не просто середовище; вони кодують весь досвід, який відбувається там».

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Народная артистка Ада Роговцева сообщила о тяжелой утрате/Актриса рассказала, что ушел из жизни близкий ей человек
Апостроф
2025-04-12T16:17:49Z
”Дима Комаров – г*вноед”: продюсер-военный ВСУ нашел у телеведущего русскоязычный контент
Апостроф
2025-04-15T18:33:12Z
Тайна с деньгами Папы Франциска для ВСУ: историк анонсировал новые интересные подробности
Апостроф
2025-04-21T14:27:08Z
Компенсация расходов на коммунальные услуги: украинцы могут получить новую помощь
Знай
2025-04-21T16:12:03Z
В Дії началось бета-тестирование замены техпаспорта онлайн
Корреспондент
2025-04-22T08:31:20Z
Все о 23 апреля: какой праздник, день ангела и что нельзя делать
Лига
2025-04-22T08:28:22Z
Спасти жизнь только через минуту: украинцев предостерегли от смертельной опасности
Знай
2025-04-16T18:30:54Z
Опоздание не простят: украинцам дали три месяца, иначе пенсии не ждите
Знай
2025-04-21T04:30:57Z
Сорвано наступление россиян на Сумщине - Сырский
Корреспондент
2025-04-21T17:31:31Z
Стало известно, на что США могут обменять четыре области в Украине
Comments UA
2025-04-12T15:18:21Z
Путин ответил на предложение Зеленского не бить по гражданским объектам и вспомнил удар по Сумам
Comments UA
2025-04-21T17:31:01Z
Захарова вспомнила слова Зеленского о «лохе» и обвинила его в трагедии в Сумах
Comments UA
2025-04-17T12:39:43Z
Ответ на парад. Планы Украины на 9 мая
Корреспондент
2025-04-14T22:28:35Z
Трамп обещает раскрыть содержание своего плана по Украине, СМИ узнали детали документа
Комсомольская правда
2025-04-22T08:30:06Z
Путин поставил цель: куда должны прорваться россияне к 9 мая
Comments UA
2025-04-22T08:27:37Z
У Путина осталось совсем немного времени откладывать перемирие: что об этом говорит
Comments UA
2025-04-14T14:06:52Z
Телефонный звонок Путина Трампу: в РФ указали на важный нюанс
Comments UA
2025-04-17T11:54:36Z
Без вступления в НАТО и с потерей Крыма: о чем говорят новые пункты "мирного плана" Трампа
Comments UA
2025-04-21T14:33:12Z
Когда лучше пить магний — утром или вечером
TSN
2025-04-21T04:25:33Z
В Украине расширили программу Доступные лекарства
Корреспондент
2025-04-12T18:51:26Z
Можно ли засыпать с включенным телевизором: эксперты шокировали ответом
Gazeta UA
2025-04-20T16:15:00Z
Непригодных к службе могут неожиданно "вылечить": украинцам массово переписывают диагнозы
Знай
2025-04-12T19:30:30Z
Эти «тихие виды рака» убивают незаметно из-за отсутствия угрожающих симптомов
Comments UA
2025-04-22T08:09:24Z
Почему утром нужно пить теплую воду: эта привычка должна стать базовой
Gazeta UA
2025-04-22T06:09:26Z
Диетолог раскрыла рецепт блюда, которое убережет от рака
Comments UA
2025-04-12T14:39:43Z
Украинцам приходится экономить на еде, чтоб хватило на лекарства: в селах ситуация критическая
Знай
2025-04-20T17:30:52Z
Почему с возрастом портятся зубы: главные факторы
Comments UA
2025-04-19T15:45:54Z
”Обменять на наших подонков”: смелая речь россиянки Дарьи Козыревой натолкнула украинскую актрису на идею
Апостроф
2025-04-20T09:30:34Z
80-летний Майкл Дуглас разводится с Кэтрин Зетой-Джонс: что разрушило 25-летний брак — СМИ
TSN
2025-04-21T04:25:04Z
Екатерина Кузнецова сказала, что произошло с ее квартирой в Москве
Gazeta UA
2025-04-17T16:36:17Z
68-летняя актриса Нина Набока удивила, почему живет со студентом под одной крышей
TSN
2025-04-12T18:03:18Z
Мех снова вошел в моду: что стали носить знаменитости
Апостроф
2025-04-22T08:33:35Z
"Это подогрев к Холостяку?": Тарас Цымбалюк поразил сеть провокационным фото/Актер показался без штанов
Апостроф
2025-04-22T08:24:55Z
Джон Траволта растрогал фото с покойным сыном и довел до слез обращением к нему
TSN
2025-04-14T22:18:17Z
Умерла заслуженная артистка Украины Изабелла Павлова-Рушковская
Факти ICTV
2025-04-21T15:36:34Z
Возвращение Декстера Моргана на первых кадрах сериала "Декстер: Воскрешение"
GameMag
2025-04-16T02:16:13Z
Вместо "спасибо" - нож: в Винницкой области женщина спасла мужчину, а он ее убил
Новости Украины
2025-04-12T18:33:05Z
Врачи были удивлены, когда на рентгене увидели, что проглотил 11-летний мальчик
Comments UA
2025-04-20T10:45:09Z
В Польше загорелся дом: есть жертвы, среди эвакуированных - украинцы
Корреспондент
2025-04-14T19:25:45Z
Месть за Сумы продолжается: какая область РФ содрогалась от взрывов
Comments UA
2025-04-17T06:15:22Z
На Житомирщину з окупації переїхало виробництво насіннєвої картоплі
AgroNews
2025-04-22T08:16:43Z
В Сумской области из-под завалов разрушенного обстрелом частного дома спасли собаку
Комсомольская правда
2025-04-22T06:57:43Z
Россиянину, который изнасиловал жительницу Киевской области, и сообщнику дали по 12 лет
Лига
2025-04-21T08:03:33Z
Ночная атака россиян на Днепр унесла жизни трех человек
Gazeta UA
2025-04-17T04:36:05Z
В Саратове после взрывов загорелся аэродром - СМИ
Корреспондент
2025-04-12T18:42:33Z
Ходжес назвал единственного человека в Украине, который все еще способен разрушить Крымский мост
Comments UA
2025-04-11T14:00:32Z
Россияне атаковали жилую застройку в густозаселенном районе Одессы, детали
Фокус
2025-04-21T23:27:56Z
Известный волонтер указал на положительный момент в истории с гибелью украинского пилота F-16
Апостроф
2025-04-12T13:18:23Z
Погиб украинский пилот F-16
Апостроф
2025-04-12T20:58:52Z
В Меджлисе сообщили, что стоит за требованиями сдать Крым России
Comments UA
2025-04-22T08:21:40Z
В Киеве сдают роскошную квартиру почти за 100 тысяч в месяц: как она выглядит
Telegraf
2025-04-22T08:21:22Z
РФ обстреляла КАБами регионы Украины сразу после "Пасхального перемирия"
Корреспондент
2025-04-21T05:42:14Z
Одесса раньше была защищена лучше - Зеленский
Корреспондент
2025-04-16T00:03:09Z
Российские силы пытаются прорвать линию обороны ВСУ в Запорожской области
Gazeta UA
2025-04-15T06:39:31Z
Пасхальный гороскоп: какая вы паска по знаку зодиака
Comments UA
2025-04-21T05:51:26Z
Восемь пород собак, которых считают самыми спокойными
Gazeta UA
2025-04-20T14:46:29Z
Обязательно пересадите в новый горшок: какие комнатные растения любят весеннее "обновление"
Апостроф
2025-04-21T15:06:19Z
Спасите свой урожай: вот чем следует обработать деревья после заморозков
Telegraf
2025-04-12T15:06:31Z
Китайский гороскоп на завтра 23 апреля: Козлам - обиды, Собакам - лень
GlavRed
2025-04-22T08:27:16Z
Все про погремушки: когда и зачем давать их новорожденным
Мій Харків
2025-04-22T08:07:48Z
Те самые ириски из детства: рецепт конфет, вкус которых мы потеряли, но можем вернуть
Знай
2025-04-16T04:51:06Z
Сезон шашлыков открыт: из какого мяса его лучше готовить и как мариновать
Telegraf
2025-04-22T07:15:47Z
Если во сне пришел умерший — что у него обязательно нужно спросить
Comments UA
2025-04-22T05:54:23Z
Звонок "из банка" обернется потерей 34 600 гривен: клиентов Приватбанка предупредили
Знай
2025-04-21T20:10:23Z
Ціна на газ з 1 травня 2025: чого очікувати споживачам
AgroNews
2025-04-21T07:13:32Z
Ситуация изменилась: какой теперь дают прогноз роста экономики Украины
Comments UA
2025-04-17T13:57:33Z
Тарифы на газ на лето: Кабмин принял важное решение
Апостроф
2025-04-11T13:39:52Z
Отказ от наличных: почему украинцы открывают больше платежных карт
Фокус
2025-04-22T08:21:15Z
В Украине снова начало расти энергопотребление
Корреспондент
2025-04-22T08:18:31Z
В Украине могут резко упасть цены на топливо в случае перемирия на Черном море - совладелец сети АЗС
Gazeta UA
2025-04-19T11:03:18Z
Минсоцполитики назвало самую большую пенсию в Украине
Корреспондент
2025-04-22T08:15:18Z
Супермаркеты переписали цену на лук: на сколько и почему выросла стоимость
Знай
2025-04-22T08:12:11Z
Патрульная полиция Киева провела задержание с наручниками бывшего футболиста Алиева
ZN UA
2025-04-12T18:33:09Z
Буяльский прокомментировал яркий гол Ярмоленко
Корреспондент
2025-04-19T05:46:00Z
В Руане Свитолина обыграла всех, не проиграв ни единого сета
Корреспондент
2025-04-20T20:36:04Z
«Усика из меню не уберём!» - в Донецке в кафе «вольничали», пока не пришла «полиция». ФОТО
Новости Украины
2025-04-13T19:27:57Z
"Полесье" – "Шахтер": видео онлайн-трансляция полуфинала Кубка Украины
ZN UA
2025-04-22T08:10:53Z
В Ньюкасле нашли потенциальную замену Исаку
Корреспондент
2025-04-22T07:45:44Z
МЮ близок к пополнению состава форвардом из другого английского клуба
Корреспондент
2025-04-22T07:33:56Z
Экс-игрок мадридского Атлетико стал новым владельцем команды из Литвы
Корреспондент
2025-04-22T07:24:20Z
Постекоглу близок к повторению антирекордов Тоттенхэма
Корреспондент
2025-04-22T05:03:44Z
От внешности зависело все: ученые выяснили, какие бороды вызывают больше доверия
Фокус
2025-04-19T15:45:55Z
Авторы Barotrauma анонсировали Frostrail — кооперативный хоррор про выживание машиниста в ледяной пустоши
GameMag
2025-04-12T14:42:34Z
ИИ посоветовал готовиться к концу света
Корреспондент
2025-04-21T02:12:41Z
В Македонии археологи нашли 2500-летний город
Корреспондент
2025-04-10T19:09:54Z
В Литве готовят правила использования ИИ в школах
Европейская правда
2025-04-22T08:28:32Z
В Battlefield 6 можно будет сносить стены и прятаться за обломками: DICE раскрыли детали геймплея
Знай
2025-04-22T07:51:32Z
S.T.A.L.K.E.R. 2 получил официальную «дорожную карту» — новое оружие, лут из мутантов и многое другое
ITC
2025-04-14T14:25:37Z
Исследование Astrum Entertainment: 85% российских геймеров не готовы платить за игру больше 4 тысяч рублей
GameMag
2025-04-12T18:58:41Z
Официально: Ubisoft издаст инди-рогалик Morbid Metal
GameMag
2025-04-10T18:49:55Z
Самый маленький и дешевый кроссовер Mazda показали до презентации
Фокус
2025-04-19T09:42:29Z
Инженеры разобрали батареи Tesla и BYD: какие выводы они сделали
UAToday
2025-04-12T13:03:39Z
Ключевые причины поломок АКПП: большинство водителей этого не знает
Comments UA
2025-04-22T07:54:27Z
Лишат прав и отберут авто: водителям переписали наказание за распространенное правонарушение
Знай
2025-04-22T02:51:05Z
Китайский бренд автогиганта Stellantis представит свой первый седан
Корреспондент
2025-04-21T18:30:22Z
Дебютировал самый дорогой автомобиль Bentley
Корреспондент
2025-04-21T18:09:58Z
Единственный в Украине: известный украинский бодибилдер приобрел эксклюзивный суперкар
Telegraf
2025-04-21T16:54:36Z
Формула-1: личный зачет пилотов в 2025 году
Корреспондент
2025-04-21T11:45:19Z
Водитель-читер из Львова использовал смарт-очки Meta Ray-Ban, чтобы сдать экзамен на права
ITC
2025-04-21T09:13:26Z