Здатність відтворення епізодичної пам'яті вперше знайшли не у людей

 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року
 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року. Всі предмети! Детальніше...

 

Crystal et al. / Current Biology 2018

Здатність відтворювати спогади з епізодичної пам’яті є не тільки у людей. Як з’ясувала команда американських вчених, стаття яких опублікована в журналі Current Biology, на це здатні і пацюки. Авторам дослідження вдалося створити точну модель такого відтворення, що включає всі аспекти: від запам’ятовування послідовності і задіяння довготривалої пам’яті до роботи гіпокампу.

В епізодичній пам’яті зберігається інформація про конкретні події в їх контексті: коли щось сталося, де воно відбулося, а також про те, що саме сталося. Зазвичай її протиставляють семантичній пам’яті, яка зберігає узагальнені знання про світ. Прикладом спогадів, що зберігається в епізодичній пам’яті, може бути інформація про те, де стоїть тарілка з тільки що купленими бананами; в семантичній же пам’яті зберігається інформація про форму і колір банана.

Зрозуміло, епізодична пам’ять діє не тільки як сховище спогадів про події, а й як інструмент використання цих спогадів у житті — за допомогою відтворення інформації, яка зберігається в епізодичній пам’яті. Наприклад, якщо вас попросять розповісти якусь історію зі свого життя, вам необхідно буде відтворити всю інформацію з епізодичній пам’яті в хронологічному порядку, деталізуючи її настільки, наскільки дозволяє її обсяг.

Здатність відтворювати спогади з епізодичної пам’яті досі була знайдена тільки у людей. Команда вчених з Індіанського університету в Блумінгтоні під керівництвом Джонатона Крістала (Jonathon D. Crystal) зайнялася пошуком такої здатності у пацюків. Відомо, що пацюки вміють зберігати інформацію про окремі події; для того, щоб з’ясувати, чи можуть вони її відтворювати, вчені позначили п’ять критеріїв ефективного відтворення:

  • 1) Тварина має пам’ятати порядок подій;
  • 2) Відтворення має покладатися на епізодичну пам’ять, а не на будь-яку іншу;
  • 3) Відтворення має покладатися на роботу довготривалої пам’яті;
  • 4) Інформація з інших видів пам’яті не повинна заважати відтворенню;
  • 5) Робота використовуваної епізодичної пам’яті повинна покладатися на гіпокамп.

Гіпокамп вважається «командним центром» пам’яті, зокрема — епізодичної: ця мозкова структура бере участь в процесі утримування інформації (короткочасна пам’ять) і її подальшої консолідації (переходу в довготривалу пам’ять). Крім того, гіпокамп також бере участь в процесі вилучення спогадів: цей процес відбувається за рахунок роботи тієї ж нейронної мережі, що і процес формування спогадів, але використовується ще один відділ — субікулум.

Вчені розробили експеримент, в яких навчили пацюків (всього їх було 13) запам’ятовувати порядок наданої інформації і потім витягувати окремі фрагменти: пацюкам пропонували кілька різних ароматизаторів в пробірці і навчили їх вибирати другий або четвертий запах з кінця для отримання частування. Під час оцінки роботи їх пам’яті, пацюків знайомили з новими запахами, а потім давали дві пробірки: в одній з них знаходився другий (або четвертий) запах з кінця з лінійки представлених, а в іншій — запах, йшовший іншим по порядку (наприклад, п’ятим або сьомим з кінця). При виборі правильного запаху пацюк отримував частування. Пацюки правильно вибирали пробірку з запахом приблизно в 90 відсотках випадків.


Здатність відтворення епізодичної пам'яті вперше знайшли не у людей

Парадигма експерименту на здатність запам’ятовування

Crystal et al. / Current Biology 2018

Щоб переконатися, що відтворення спогадів включає епізодичну пам’ять, а також задіює роботу довготривалої пам’яті, вчені збільшили час між поданням пробірок з 20 до 40 секунд, а між поданням пробірок і оцінкою пам’яті до однієї години. Пацюки знаходили необхідні пробірки приблизно так само ефективно: з точністю в 90 відсотків для другого з кінця запаху і 80 відсотків — для четвертого з кінця запаху.

 

Здатність відтворення епізодичної пам'яті вперше знайшли не у людей

Парадигма експерименту на роботу довготривалої і епізодичної пам’яті

Crystal et al. / Current Biology 2018

Після цього вчені перевірили, чи можуть пацюки ефективно відтворювати інформацію з епізодичної пам’яті, якщо між процесом запам’ятовування і відтворення надати їм будь-яку нову інформацію. Для цього вчені провели два експерименти, перед якими навчили пацюків вибирати для отримання частування новий запах. В процесі навчання пацюкам спочатку презентували пробірку з одним запахом, додавали до нього нову пробірку, даючи частування за вибір її, а потім міняли першу пробірку на нову — і вже вона надавала пацюкам можливість отримати частування. Вчені таким чином простежили за тим, чи буде проміжне (між знайомством з запахами і вибором потрібного) завдання на вибір нового запаху заважати пацюкам відтворювати спогади. Виявилося, що пацюки так само ефективно вибирають другий і четвертий з кінця запах, причому навіть в тому випадку, якщо вибір стоїть між виграшним запахом з представленого списку і тим, який був виграшним під час проміжного завдання.

Захисти свій комп’ютер та смартфон

ESET NOD32

Здатність відтворення епізодичної пам'яті вперше знайшли не у людей

Парадигма експерименту з використанням проміжного завдання

Crystal et al. / Current Biology 2018

За допомогою експериментів вченим вдалося простежити всі аспекти ефективного відтворення спогадів з епізодичної пам’яті. Роботу гіпокампу вчені оцінили за допомогою тимчасової супресії його роботи за допомогою введення штучного рецептора-інгібітора, який селективно активується тільки за допомогою штучних препаратів (DREADD). Після введення цих рецепторів нейрони гіпокампу модифікованих пацюків відповідали або на активатор — штучну сигнальну молекулу клозапін-N-оксиду, або його метаболіт-інгібітор. Пацюки ефективно розпізнавали запахи і вибирали новий між новим і старим як при введенні активатора, так і при введенні інгібітора, але не могли ефективно відтворити інформацію (вибрати другий і третій з кінця запах) після введення клозапіну-N-оксиду.

Здатність відтворення епізодичної пам'яті вперше знайшли не у людей

Імовірність правильного розпізнавання (в частках, по вертикалі) в експериментах (A) і при введенні препаратів (B)

Crystal et al. / Current Biology 2018

Вченим, таким чином, вдалося створити дуже точну модель відтворення спогадів з епізодичної пам’яті на пацюках. З одного боку, це вказує на те, що здатність такого відтворення — еволюційно дуже давня. З іншого боку, проведене дослідження надає можливість в подальшому використовувати пацюків в якості модельних тварин для роботи епізодичної пам’яті у людей: як для вивчення її роботи, так і для пошуку ефективних способів попередження і лікування, наприклад, деменції та хвороби Альцгеймера.

Ще один важливий факт про роботу пам’яті пацюків — це наявність у них так званої «метапам’яті», тобто здатності розуміти, як функціонує їхня власна пам’ять. Таку здатність пацюків минулого літа виявили американські вчені.

Джерело: https://nplus1.ru





Залишити відповідь