В перерывах между упражнениями моторная кора и гиппокамп повторяют новый опыт на скорости до 20 раз быстрее реальной.
Нейроны гиппокампа в головном мозге мыши / ©Yaniv Ziv, Weizmann Institute of Science
Известно, что короткие перерывы с отдыхом между повторением упражнения улучшают результат обучения. Американские ученые продемонстрировали, что в такие периоды моторная кора повторяет полученный опыт, проигрывая сохранившиеся воспоминания, причем на скорости, увеличенной до 20 раз. Об этом рассказывается в статье, опубликованной в журнале Cell Reports.
Как известно, главные процессы консолидации памяти — перехода информации между кратковременной и долговременной памятью — происходят во сне. Однако оказалось, что они могут включаться и при бодрствовании, в коротких перерывах во время обучении. По крайней мере, в моторной коре. Чтобы показать это, Итан Бач (Ethan Buch) и его коллеги из Национального института неврологических болезней и инсульта (NINDS) провели эксперименты с добровольцами.
Тридцать здоровых человек просили как можно быстрее набирать на клавиатуре недоминатной рукой последовательность «41324». После 10-секундного выполнения теста участникам давали перерывы такой же длительности. Циклы повторяли 36 раз, отслеживая происходящее в мозге с помощью магнитоэлектроэнцефалографа, который регистрирует электрическую активность нейронов коры.
Как оказалось, моторная кора повторяет активность, которой обучалась во время упражнений, в ускоренном режиме. Продолжительность циклов доходила до 50 миллисекунд — быстрее, чем это можно было бы проделать сознательным усилием. Такое проигрывание происходило намного чаще в первые 11 циклов эксперимента — до 30 раз за 10-секундный отдых — и постепенно замедлялось.
Ученые считают, что повторное проигрывание паттернов активности позволяет нейронным сетям мозга быстрее и сильнее закреплять новые связи. Любопытно, что эта активность вовлекала клетки не только моторной коры, но и гиппокампа, и энторинальной коры, играющих ключевую роль в работе памяти. «Участие гиппокампа и энторинальной коры в проигрывании активности процедурной моторной памяти было сюрпризом, — добавляют исследователи, — обычно такой вид памяти с гиппокампом не связывают».
