Исследователи сосредоточились на так называемых тета-колебаниях, которые возникают в области гиппокампа мозга во время таких действий, как исследование, навигация и сон. Гиппокамп играет решающую роль в способности мозга вспоминать прошлое.
Арне Экстрем, профессор познания и нейронных систем факультета психологии университета Аризоны и старший автор исследования и его сотрудники обнаружили, что память, генерируемая в мозге, является основной движущей силой тета-активности.
«Удивительно, но мы обнаружили, что тета-колебания у людей более распространены, когда кто-то просто вспоминает что-то, по сравнению с непосредственным переживанием событий», — сказала ведущий автор исследования Сара Сегер, аспирант кафедры неврологии.
Результаты исследования могут иметь значение для лечения пациентов с повреждением головного мозга и когнитивными нарушениями, включая пациентов, перенесших судороги, инсульт и болезнь Паркинсона. Память может использоваться для создания стимуляций внутри мозга и возбуждения тета-колебаний, что потенциально может привести к улучшению памяти с течением времени, сказал он.
Исследователи набрали 13 пациентов, которые находились под наблюдением в центре при подготовке к операции по удалению эпилепсии. В рамках мониторинга в мозг пациентов были имплантированы электроды для выявления случайных припадков. Исследователи записали тета-колебания в гиппокампе головного мозга.
Пациенты участвовали в эксперименте виртуальной реальности, в котором им дали джойстик для навигации по магазинам в виртуальном городе на компьютере. Когда они прибыли в нужное место назначения, эксперимент виртуальной реальности был приостановлен. Исследователи попросили участников представить местоположение, с которого они начали навигацию, и проинструктировали их мысленно сориентироваться по маршруту, по которому они только что прошли. Затем исследователи сравнили тета-колебания во время начальной навигации с последующим воспоминанием участников о маршруте.
Во время фактического процесса навигации с использованием джойстика колебания были менее частыми и короче по продолжительности по сравнению с колебаниями, которые возникали, когда участники просто представляли маршрут. Таким образом, исследователи приходят к выводу, что память является сильной движущей силой тета-колебаний у людей.
По словам Экстрема, одним из способов компенсации нарушенных когнитивных функций является когнитивный тренинг и реабилитация.
«По сути, вы берете пациента с нарушениями памяти и пытаетесь научить его лучше запоминать», — сказал он.
В будущем Экстрем планирует провести это исследование на свободно ходящих пациентах, в отличие от пациентов в кроватях, и понаблюдать, насколько свободная навигация соотносится с памятью в отношении колебаний мозга. Возможность напрямую сравнивать колебания, которые присутствовали во время первоначального опыта, и во время последующего восстановления этого, является огромным шагом вперед в этой области с точки зрения разработки новых экспериментов и понимания нейронной основы памяти.