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
Ноутбуки з NVIDIA RTX 5080 та 5090 доступні у магазинах від $2499 та $4299
ITC
2025-03-31T18:51:33Z
Найдешевші години для користування пральною машинкою: коли економити на електроенергії
24tv
2025-03-31T18:36:22Z
Amazon представив нову модель штучного інтелекту
Antikor
2025-03-31T18:03:20Z
П’ять причин, чому ваш новий смартфон працює не так швидко, як обіцяли
InternetUA
2025-03-31T17:57:21Z
Samsung випустила лінійку побутової техніки зі штучним інтелектом
1News
2025-03-31T17:36:00Z
Три технології телевізорів прагнуть замінити OLED у найближчі роки: чим вони кращі
Фокус
2025-03-31T17:28:11Z
Чоловік скуштував "найдорожчу каву" за 14 000 гривень: як вона смакує та чим особлива
24tv
2025-03-31T17:18:08Z
США презентували технологію, яка може змінити хід воєн у всьому світі
InternetUA
2025-03-31T16:58:43Z
Microsoft тестує видалене відновлення Windows 11, якщо ПК не завантажується
ITC
2025-03-31T16:55:21Z
Як мити підлогу, щоб завжди було чисто: маленька хитрість
24tv
2025-03-31T17:30:38Z
Феєрія любові та щастя: які знаки піймають удачу за хвіст на початку квітня
GlavRed
2025-03-31T17:27:25Z
Це зробить лише гірше: помилки при облаштуванні маленької кімнати
24tv
2025-03-31T17:18:54Z
Навіщо в матрац додають кокосову стружку: несподіване пояснення
24tv
2025-03-31T17:18:30Z
Місячний посівний календар на квітень 2025: починаємо весняні роботи у саду та городі
ГЛАВКОМ NET
2025-03-31T17:15:21Z
Не варто викидати чайні пакетики: як їх можна використати
24tv
2025-03-31T17:12:29Z
Її обожнюють усі: запікаємо картопельку по-селянськи – улюблена скоринка та неповторний смак
24tv
2025-03-31T17:06:12Z
Полуниця — не ягода? Відкриття, яке переверне ваше уявлення про фрукти
360ua.news
2025-03-31T17:00:30Z
Щури назавжди забудуть дорогу до саду: які рослини найкраще відлякують гризунів
GlavRed
2025-03-31T16:27:56Z
Підозрілий пожежа спалює 17 нових Tesla в автосалоні у Римі
Топ Жир
2025-03-31T18:33:22Z
Оголошено вирок росіянці, що закликала свого чоловіка “ґвалтувати українок”
1News
2025-03-31T18:27:08Z
У Миколаєві ТЦК затримав хлопців біля під’їзду разом із собакою: один з затриманих оголосив голодування
Antikor
2025-03-31T18:12:51Z
У Римі згорів магазин Tesla: знищено 17 автомобілів
ITC
2025-03-31T18:09:38Z
Львівські митники виявили контрабанду техніки Apple на 850 тис. грн
InternetUA
2025-03-31T17:57:19Z
Ударив жінку кулаком по голові: у ТЦК прокоментували конфлікт з військовослужбовцем у Києві
Telegraf
2025-03-31T17:45:56Z
У Львові на Сихові затримали молодих людей з вибухівкою: що відомо
24tv
2025-03-31T17:45:55Z
У Тернополі судитимуть двох лікарів через смерть однорічної дитини на прийомі у стоматолога
Комсомольская правда
2025-03-31T17:33:05Z
Обіцяли роботу: інтернет-аферисти ошукали буковинку на 23 тисячі гривень
InternetUA
2025-03-31T17:31:22Z
Кунья: Дав чітко зрозуміти Вулвергемптону, що мені потрібно зробити наступний крок уперед
Football.ua
2025-03-31T18:55:28Z
Ярослава Магучіх опублікувала яскраві світлини з сонячної Португалії: фото чемпіонки
24tv
2025-03-31T18:54:48Z
Верона та Парма обійшлися без забитих м'ячів
Football.ua
2025-03-31T18:51:08Z
У РФ звинуватили Єльцина в тому, що російська тенісистка змінила громадянство
ГЛАВКОМ NET
2025-03-31T18:45:39Z
Українка Калюжна взяла "срібло" на найбільшому в історії Польщі півмарафоні
Комсомольская правда
2025-03-31T18:34:10Z
Ямал та Гаві закликають керівництво Барселони підписати Вільямса
Football.ua
2025-03-31T18:22:46Z
Аморім: Успіхи Рашфорда в Астон Віллі? Я зосереджений на своїй команді та своїх гравцях
Football.ua
2025-03-31T18:22:03Z
Чи стане боєць MMA Макгрегор президентом Ірландії? Журналісти опитали парламентарів країни
ГЛАВКОМ NET
2025-03-31T18:00:41Z
"Найкраще ще попереду": зірковий боксер прокоментував повернення у ринг
24tv
2025-03-31T17:54:06Z
ЗСУ за тиждень знищили понад 400 артсистем РФ
1News
2025-03-31T18:39:06Z
Один із найстаріших ринків Києва знову відкрився для відвідувачів
ГЛАВКОМ NET
2025-03-31T18:36:47Z
У Сімферополі на вокзалі сталися вибух і задимлення
24tv
2025-03-31T18:33:23Z
В Одесі та області з 1 квітня запроваджується нова заборона: за що доведеться заплатити штраф до 51 тисячі гривень
Политека
2025-03-31T18:30:25Z
Ліквідували офіцера Чорноморського флоту Росії, який зґвалтував та жорстоко побив школярку
24tv
2025-03-31T18:27:02Z
На Київщині в чатах ОСББ будуть поліцейські: для чого потрібне таке нововведення
Telegraf
2025-03-31T18:15:38Z
Мобілізація з інвалідністю: що треба знати
Знай
2025-03-31T18:12:21Z
До -8 уночі: коли у квітні Україну накриють морози
Telegraf
2025-03-31T18:03:55Z
В Україні завтра дощитиме, вдень до +13°
УкраинФорм
2025-03-31T18:03:54Z
"Стоїмо в молитвах": Овсієнко показалася на людях після свого зникнення
GlavRed
2025-03-31T18:54:56Z
«Бог цій людині дав усе, крім розуму…». Легендарний поет-пісняр назвав співака, який розчарував його найбільше
ГЛАВКОМ NET
2025-03-31T18:12:52Z
Музичні скарби Ігоря Білозіра: кому належать права на пісні? Бере слово друга дружина композитора
ГЛАВКОМ NET
2025-03-31T18:00:29Z
Кошовий розповів про неідеальні моменти у стосунках з дружиною: "Я за це просто каюсь"
24tv
2025-03-31T17:30:29Z
Весняне різномаїття костюмів у новій колекції W8LESS
Вива
2025-03-31T17:24:20Z
З Покровської громади до Тернополя евакуювали унікальну колекцію ляльок-мотанок
Комсомольская правда
2025-03-31T17:01:08Z
Злам стався раптово, – лідер проєкту МУР про те, як почав популяризувати українську культуру
24tv
2025-03-31T16:36:48Z
Зірка "Скаженого весілля" розкрила правду про Юрія Горбунова поза камерами
GlavRed
2025-03-31T16:27:54Z
3 найкращі фільми про відпустку для легкого вечора
24tv
2025-03-31T16:06:55Z
Польща депортувала українця, який бив перехожих та чіплявся до дівчат у Познані
Antikor
2025-03-31T18:51:29Z
Популярний учитель зізнався, чому не вантажить учнів об'ємними домашніми завданнями
24tv
2025-03-31T18:48:19Z
Графіті на Tesla можуть тепер призвести до звинувачення у ненависті в Вашингтоні
Топ Жир
2025-03-31T18:45:27Z
Графік подачі води зʼявиться по всій Україні? Нардеп забив на сполох
ГЛАВКОМ NET
2025-03-31T18:42:41Z
У чому полягає феномен "Битви екстрасенсів" та що з цією програмою не так
24tv
2025-03-31T18:36:57Z
ЗМІ: Італія розслідує польоти дронів над об'єктом ЄС, підозрює шпигунство
Европейская правда
2025-03-31T18:34:09Z
Британці розробили військові безпілотні трактори: для чого вони потрібні
InternetUA
2025-03-31T18:28:40Z
Лубінець: під час окупації Бучі рашисти вбили та поранили 1700 цивільних, з них – 12 дітей
Украина Криминальная
2025-03-31T18:27:20Z
Уряд виділив 5,2 мільярда гривень на ремонт доріг у фронтових та прифронтових областях, — Шмигаль
Antikor
2025-03-31T18:18:02Z
Як зробити чудодійне добриво з яєчної шкарлупи: декілька простих кроків
GlavRed
2025-03-31T18:33:35Z
В Україні знизять ціни на ще понад 100 ліків
УкраинФорм
2025-03-31T18:19:49Z
Харчові звички з СРСР, які заважають вам схуднути
24tv
2025-03-31T18:03:59Z
Здорове старіння починається у молодості
360ua.news
2025-03-31T18:03:39Z
Чистий прибуток “Фармаку” збільшився на 100 млн грн
360ua.news
2025-03-31T17:30:08Z
Чи можна пити холодну воду при високій температурі
24tv
2025-03-31T16:48:41Z
Щастя як запорука довголіття
360ua.news
2025-03-31T16:03:11Z
Як мозок обробляє негативні емоції – дослідження
Факти ICTV
2025-03-31T15:27:03Z
Приховані переваги: 3 фактори, які роблять килими з низьким ворсом кращими за інші
24tv
2025-03-31T15:15:17Z
Для реалізація графітового проєкту – співвласник АТБ отримав "інвестняню"
24tv
2025-03-31T18:54:10Z
Нове ім’я – стара схема: компанія соратника Труханова Олега Совіка продовжує вигравати мільйонні тендери
Antikor
2025-03-31T18:51:23Z
Ethereum переживає найгірший період за останні сім років
ITC
2025-03-31T18:22:28Z
Українцям розповіли, скільки коштуватиме великодній кошик у 2025 році
Хвиля
2025-03-31T17:45:15Z
В чому секрет привабливості Маска?
ГЛАВКОМ NET
2025-03-31T17:30:34Z
Як не переплачувати за світло: у ДТЕК розкрили головний секрет економії
GlavRed
2025-03-31T17:27:12Z
Не могли домовитися з 2012 року: мита Трампа подружили три азійські країни
24tv
2025-03-31T17:18:57Z
Укрзалізниця запевнила, що витоку даних через кібератаку не було
Комсомольская правда
2025-03-31T17:03:42Z
Вже 220 гривень: в Україні продовжують зростати ціни на соняшникову олію та яйця
Хвиля
2025-03-31T17:03:28Z
На аукціоні виставили Citroen ZX Rally 1990 року, стартова ціна до 525 тисяч євро
360ua.news
2025-03-31T18:39:02Z
54 000 гривень за чхання: водіїв попередили про дивні, але "круглі" штрафи
GlavRed
2025-03-31T18:27:38Z
Невідомий вкрав автомобіль BMW 850CSi за $61 тис
Топ Жир
2025-03-31T18:15:02Z
Fiat представляє фургони Scudo у виконанні S-Design
AutoCentre
2025-03-31T18:00:22Z
Лише Чотири Виробники Електромобілів Мають Прибуток, І Два З Них Можуть Вас Здивувати
Топ Жир
2025-03-31T17:45:52Z
Дзеркало заднього виду має приховану кнопку: про неї знають лише 5% водіїв
GlavRed
2025-03-31T17:27:19Z
Новий Bentley від Mansory схожий на вашу кухонну стільницю
Топ Жир
2025-03-31T16:45:31Z
Бойовим бригадам передали партію медиваків Toyota Land Cruiser 78
AutoCentre
2025-03-31T16:21:33Z
Поліція конфіскувала автомобіль після того, як підліток-вчень влаштував гонки на вулицях зі швидкістю 124 миль на годину
Топ Жир
2025-03-31T16:15:37Z
Шість країн і ЄС обіцяють більше допомоги Україні та нові санкції проти РФ
Европейская правда
2025-03-31T18:58:29Z
Трампу достатньо однієї заяви, аби побачити, чи реально Росія готова до миру
24tv
2025-03-31T18:57:41Z
Віцепрезидент США Венс натякнув на можливість використання сили для вирішення питання щодо Гренландії
Antikor
2025-03-31T18:57:38Z
Єврокомісар Кубілюс: Путін зараз відкрито знущається з американців
Европейская правда
2025-03-31T18:55:23Z
Сікорський про Трампа та Путіна: він потроху усвідомлює, з яким партнером має справу
Европейская правда
2025-03-31T18:51:15Z
Приговор для Ле Пен, Трамп не верит Путину, рекордный пакет оружия из Швеции: новости дня
Европейская правда
2025-03-31T18:49:56Z
Він кинув Путіну виклик: Кремль прагне усунути Зеленського, щоб підкорити Україну – The Moscow Times
Vlasti
2025-03-31T18:48:25Z
Лише Трамп може виступати посередником між Україною та Росією, - Стубб
Antikor
2025-03-31T18:42:54Z
Не можемо вічно чекати: в ЄС закликали встановити дату закінчення переговорів
Факти ICTV
2025-03-31T18:39:09Z