Загадку виникнення спогадів розгадано: допомогли синиці зі "штрих-кодами" в мозку

Пам'ять живих істот довгий час були туманною темою в нейробіології, проте тепер вчені вважають, що їм вдасться внести деяку ясність у цю загадку — дослідникам допомогли синиці, які володіють неймовірно ясним розумом. Автори нового дослідження вважають, що їм вдасться внести ясність у те, як виникають спогади, пише Discover Magazine.

Команда з Інституту Цукермана при Колумбійському університеті уважно вивчила мозок чорношапочних синиць і виявила, що вони можуть допомогти зрозуміти, як формується пам'ять. Під час дослідження автори виявили нейронну активність у мозку птахів, яка дозволяє їм зберігати спогади про місця у вигляді окремих штрих-кодів. Команда вважає, що саме ця активність може відбуватися в мозку інших тварин, зокрема й у людей.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Синиці мають здатність запам'ятовувати тисячі місць на день, де вони ховають їжу. У той час як більшість птахів мігрують, синиці — залишаються зимувати, а тому здатність згадати місце, де вони залишили запаси їжі в теплу пору року, відіграє важливу роль для виживання птахів.

Попередні дослідження показали, як і інші хребетні тварини, зокрема й люди, синиці володіють гіпокампом — найважливішою структурою мозку, що відповідає за пам'ять. Однак раніше вчені ніяк не могли розгадати специфічну нейронну активність цієї ділянки мозку, яка кодує наші спогади.

За словами одного з перших авторів дослідження Сельмаана Четтіха, у новому дослідженні вони з колегами хотіли відповісти на запитання: що фізично є пам'яттю? Щоб відповісти на це питання, вчені вивчили синиць. Під час дослідження вони побудували закриті арени, де птахи могли зберігати їжу, а вчені весь цей час спостерігали за активністю їхнього мозку.

Команда спостерігала, як синиці ховають насіння соняшнику в отворах арени й стежила за активністю в їхньому гіпокампі. Крім того, на арені були розміщені спеціальні камери, які записували рухи птахів. Також система штучного інтелекту відстежувала птахів, коли вони ховали, а потім витягували насіння.

Вчені виявили, що під час поховання насіння, нейрони гіпокампа синиць раптово активувалися, а потім активувалися повторно, коли птахи витягували це насіння пізніше. Команда зазначає, що ці активності були надзвичайно короткими та в середньому тривали не більше секунди.

У результаті вчені описали ці патерни в мозку синиць як нейронні "штрих-коди". На думку дослідників, візерунки штрих-коду існують незалежно від активності клітин місця — нейронів гіпокампа, що кодують спогади про місця. По суті, кожен "штрих-код" є окремою подією кешування харчів, до того ж на них не впливає навіть те, що схованки можуть знаходитися в одному і тому самому місці, але насіння було поміщено в них у різний час.

Автори дослідження стверджують, що клітини місця зберігання насправді не змінюються, коли птахи формують нові спогади. Натомість під час "кешування їжі" існують додаткові моделі активності, окрім тих, що спостерігаються у "клітин місця".

Тепер вчені зацікавлені, чи є цей процес створення "штрих-коду" звичайним явищем в інших тварин, зокрема і людей. У майбутньому вчені сподіваються продовжити свою роботу, щоб відповісти на це питання.

Раніше Фокус писав про те, що японські синиці дуже ввічливі: жестом пропускають партнера в гніздо.