Исследователи Массачусетского технологического института сравнивают электрическое поле с оркестром, в котором нейроны выступают в роли игроков.
Институт обучения и памяти Пиковера при Массачусетском технологическом институте предлагает новую интересную модель того, как воспоминания обрабатываются в мозге. Используя двух макак, играющих в игру, в то время как их мозговая деятельность записывалась, исследователи предлагают в качестве модели оркестр. Нейроны – это игроки, а электрическое поле – дирижер:
Поскольку мозг стремится удержать в памяти информацию, например, список продуктов, которые нам нужно купить по дороге домой, новое исследование показывает, что наиболее последовательным и надежным представлением этой информации является не электрическая активность отдельных нейронов, а общее электрическое поле, которое они совместно создают.
Действительно, всякий раз, когда нейробиологи изучали, как мозг представляет информацию в рабочей памяти, они обнаруживали, что от одного испытания к другому, даже при повторении одной и той же задачи, участие и активность отдельных клеток меняется (это явление называется “дрейф представления”). В новом исследовании, опубликованном в журнале NeuroImage, ученые из Института обучения и памяти Пиковера при Массачусетском технологическом институте и Лондонском университете обнаружили, что независимо от того, какие именно нейроны были задействованы, общее электрическое поле, которое генерировалось, обеспечивало стабильный и последовательный сигнал информации, которую животным было поручено запомнить.
В некотором смысле, как только поле устанавливается, оно навязывает себя нейронам, как дирижер оркестра, в котором каждый нейрон является отдельным музыкантом, – сказал Димитрис Пинотсис, ведущий и соответствующий автор исследования. Даже если музыканты меняются, дирижер все равно координирует действия тех, кто сидит в креслах, для получения одного и того же результата.
“Это гарантирует, что мозг сможет функционировать, даже если некоторые нейроны погибнут”, – говорит Пиноцис, доцент Лондонского университета и научный сотрудник Института Пиковера при Массачусетском технологическом институте. “Поле обеспечивает одинаковый выход ансамбля нейронов даже после изменения отдельных частей. Мозгу не нужны отдельные нейроны, просто проводник, электрическое поле, должен быть одним и тем же”.
“Нейроны непостоянны. Электрические поля более надежны для передачи информации.” в The Picower Institute (14 марта 2022 г.)
Далее исследователи планируют изучить, изменяет ли электрическое поле, созданное в мозге, поведение нейронов. Пинотсис сказал. “Проводя аналогию с оркестром, мы сейчас используем эту работу для того, чтобы узнать, изменяет ли стиль дирижера то, как отдельный член оркестра играет на своем инструменте”.
Если модель исследователей подтвердится в ходе дальнейших исследований, то воспоминания не будут “располагаться” в каких-то конкретных клетках мозга, а в электрическом поле в целом. Будет интересно посмотреть, как эта модель сочетается с квантовым подходом к мозгу.
Статья находится в открытом доступе.