Загадка возникновения воспоминаний разгадана: помогли синицы со "штрих-кодами" в мозге

Память живых существ долгое время были туманной темой в нейробиологии, однако теперь ученые считают, что им удастся внести некоторую ясность в эту загадку — исследователям помогли синицы, обладающие невероятно ясным умом. Авторы нового исследования полагают, что им удастся внести ясность в то, как возникают воспоминания, пишет Discover Magazine.

Команда из Института Цукермана при Колумбийском университете внимательно изучила мозг черношапочных синиц и обнаружила, что они могут помочь понять, как формируется память. В ходе исследования авторы обнаружили нейронную активность в мозге птиц, которая позволяет им хранить воспоминания о местах в виде отдельных штрих-кодов. Команда полагает, что именно эта активность может происходить в мозге других животных, в том числе и у людей.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Синицы обладают способностью запоминать тысячи мест в день, где они прячут еду. В то время как большинство птиц мигрируют, синицы — остаются зимовать, а потому способность вспомнить место, где они оставили запасы еды в теплое время года, играет важную роль для выживания птиц.

Предыдущие исследования показали, как и другие позвоночные животные, в том числе и люди, синицы обладают гиппокампом — важнейшей структурой мозга, отвечающей за память. Однако ранее ученые никак не могли разгадать специфическую нейронную активность этого участка мозга, которая кодирует наши воспоминания.

По словам одного из первых авторов исследования Сельмаана Четтиха, в новом исследовании они с коллегами хотели ответить на вопрос: что физически является памятью? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые изучили синиц. В ходе исследования они построили закрытые арены, где птицы могли хранить еду, а ученые все это время наблюдали за активностью их мозга.

Команда наблюдала, как синицы прячут семена подсолнечника в отверстиях арены и следила за активностью в их гиппокампе. Кроме того, на арене были размещены специальные камеры, которые записывали движения птиц. Также система искусственного интеллекта отслеживала птиц, когда они прятали, а затем извлекали семена.

Ученые обнаружили, что во время захоронения семя, нейроны гиппокампа синиц внезапно активировались, а затем активировались повторно, когда птицы извлекали эти семена позже. Команда отмечает, что эти активности были чрезвычайно краткими и в среднем длились не более секунды.

В результате ученые описали эти паттерны в мозге синиц как нейронные "штрих-коды". По мнению исследователей, узоры штрих-кода существуют независимо от активности клеток места — нейронов гиппокампа, кодирующих воспоминания о местах. По сути, каждый "штрих-код" представляет собой отдельное событие кэширования продуктов питания, причем на них не влияет даже то, что тайники могут находиться в одном и том же месте, но семена были помещены в них в разное время.

Авторы исследования утверждают, что клетки места хранения на самом деле не меняются, когда птицы формируют новые воспоминания. Вместе этого во время "кэширования пищи" существуют дополнительные модели активности, помимо тех, которые наблюдаются у "клеток места".

Теперь ученые задаются вопросом, является ли этот процесс создания "штрих-кода"обычным явлением у других животных, в том числе и людей. В будущем ученые надеются продолжить свою работу, чтобы ответить на этот вопрос.

Ранее Фокус писал о том, что японские синицы очень вежливы: жестом пропускают партнера в гнездо.