Мозговые волны движутся в противоположных направлениях при запоминании и воспоминаниях

Исследователи обнаружили, что мозговые волны движутся в противоположных направлениях при запоминании и вспоминании информации. Когда человек старается запомнить информацию, мозговые волны перемещаются от задней части мозга к передней. В момент вспоминания информации мозговые волны, наоборот, отправляются от передней части мозга к задней.

В исследовании приняли участие 93 пациента из больниц США, которым временно имплантировали электроды на поверхность коры головного мозга для лечения лекарственно-устойчивой эпилепсии. Используя прямые записи человеческого мозга, исследователи зафиксировали отчетливую функциональную роль бегущих волн колебаний тета- и альфа-диапазона (2–13 Гц) в коре головного мозга.

Бегущие волны распространяются в разных направлениях в ходе отдельных когнитивных процессов. Это стало известно после того, как участникам исследования было предложено запоминать информацию в виде слов и букв, а затем вспоминать ее.

«Мы рассматриваем нейронные колебания не как независимые стационарные явления, а как явления, которые постоянно и спонтанно динамически движутся по мозгу», — замечает Мохан.

В исследовании у 67 дополнительных участников мозговые волны были недостаточно выражены во время задания на запоминание. Команда отмечает, что широкий спектр различий может быть связан с анатомическими и физиологическими различиями между людьми.

«Мы обнаружили, что волны имеют тенденцию перемещаться от задней части мозга к передней, когда пациенты что-то помещают в свою память. Когда позже пациенты пытались вспомнить ту же информацию, эти волны двигались в противоположном направлении, от передней части мозга к задней», — объясняет Мохан. Но пока непонятно, управляют ли эти сигналы деятельностью, с которой они связаны, или являются ее побочным продуктом.

«Если чьи-то волны движутся в неправильном направлении, когда они собираются что-то вспомнить, это может привести к ухудшению памяти, — говорит Мохан. — Если бы вы могли правильно применять стимуляцию, то возможно, вы могли бы заставить эти волны двигаться в другом направлении, вызывая принципиально иное состояние памяти».

Изучение бегущих волн может стать основой для нового класса диагностических инструментов, которые распознают аномальные закономерности в активности мозга. «Эти результаты проливают свет на механизмы, лежащие в основе обработки памяти. В более широком смысле они помогают нам лучше понять, как мозг поддерживает широкий спектр моделей поведения, которые включают точно скоординированные взаимодействия между областями мозга», — отмечает Мохан.

Ранее американские исследователи создали первую функциональную ткань мозга, напечатанную на 3D-принтере, которая может развиваться и формировать связи так же, как и настоящая ткань человека. По словам ученых, многие лаборатории смогут использовать их новый метод, поскольку он не требует специального оборудования для биопечати. Ткань легко поддерживать в здоровом состоянии, и ее можно изучать с помощью микроскопов и другого оборудования.