Раскрыт механизм формирования памяти в мозге человека

Российские ученые Центра нейроэкономики и когнитивных исследований ВШЭ раскрыли механизм формирования рабочей памяти в мозге человека. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Frontiers in Neural Circuits. Кратко о научной работе рассказывается в пресс-релизе, присланном в редакцию «Ленты.ру».

Известно, что использование рабочей памяти связано с гамма-ритмами — электрическими колебаниями в мозге человека с частотами 30-170 герц. Когда рабочая память удерживает информацию в отсутствие внешнего стимула, происходит увеличение интенсивности гамма-колебаний по сравнению с состоянием покоя. Таким образом, для памяти требуется не только активность отдельных нейронов, но также коллективная ритмическая активность нейронных сетей.

Ученые построили численную модель рабочей памяти на основе нейронных сетей, которые содержат популяции нейронов, между которыми функционируют возбуждающие связи. Такие нейронные сети переходят от фонового состояния к активному под действием короткого внешнего стимула. Активное состояние характеризуется метастабильностью, то есть стабильностью, сохраняющейся в течение небольшого времени.

Оказалось, что такое состояние, хранящее информацию о стимуле, более устойчивое, если нейроны на входе получают одинаковый шумовой сигнал, который складывается из сигналов от всех элементов сети, когда простимулированные нервные клетки разряжаются случайным образом. Если на вход подавать гамма-ритм, то это повышало способность рабочей памяти удерживать информацию.