Когда множество нейронов
активизируется, они создают ритмичные электрические импульсы, подобно
волне зрителей, поднимающих руки на переполненном стадионе, и дают
уловимое отражение того, что происходит внутри нашего мозга.
Эти мозговые волны, или нейронные колебания, делятся на пять категорий
- гамма, бета, альфа, тета и дельта - в зависимости от их амплитуды и
частоты. Гамма-волны проявляются в процессе решения задач или обучения,
бета-волны - в состоянии тревоги или возбуждения, альфа-волны - в
состоянии физического и психического расслабления, тета-волны - в
моменты творчества и медитации, а дельта-волны - во время глубокого сна
без сновидений.
Предыдущие исследования показали, что тета-колебания в гиппокампе -
сложной структуре, расположенной в глубине височной доли мозга, -
связаны с формированием памяти и пространственной навигацией. В новом
исследовании, проведенном под руководством ученых из Университета
Аризоны, изучался вопрос о том, что способствует возникновению этих
тета-колебаний.
Предполагалось, что по сравнению с формированием памяти внешняя среда
человека играет более важную роль в возникновении тета-колебаний. Иными
словами, колебания, возникающие во время участия в каком-либо событии,
выше, чем колебания, возникающие при создании воспоминаний о нем.
Однако настоящее исследование показывает, что это не так.
"Удивительно, но мы обнаружили, что тета-колебания у людей более
распространены, когда человек просто вспоминает события, а не
переживает их непосредственно", - говорит Сара Сегер, ведущий автор
исследования.
Исследователи набрали 13 пациентов, находившихся под наблюдением по
поводу эпилептических припадков с помощью внутричерепных электродов, и
зарегистрировали их тета-колебания в гиппокампе. Пациенты выполняли
задание по пространственной навигации на портативном компьютере,
используя джойстик для перемещения по городу виртуальной реальности
(VR), чтобы добраться до определенного магазина. Когда пациенты
достигали места назначения, эксперимент приостанавливался, и их просили
представить место, с которого они начали навигацию, и мысленно
проложить маршрут, по которому они только что прошли.
В процессе навигации с помощью джойстика тета-колебания были менее
частыми и короткими по продолжительности по сравнению с колебаниями,
возникавшими, когда пациенты только представляли себе маршрут. На
основании полученных результатов исследователи пришли к выводу, что
память является основным фактором тета-активности у человека.
По их мнению, полученные результаты могут быть использованы для
улучшения памяти у людей с повреждениями мозга или когнитивными
нарушениями, вызванными инсультом, судорогами или такими заболеваниями,
как болезнь Паркинсона. По словам исследователей, при проведении
когнитивных тренировок и реабилитации, когда люди активно создают
воспоминания, тета-колебания будут стимулировать их, что может со
временем улучшить память.
"По сути, вы берете пациента с нарушениями памяти и пытаетесь научить
его лучше запоминать", - сказал Арне Экстром (Arne Ekstrom),
автор-корреспондент исследования.
Исследователи планируют провести дальнейшие исследования с участием
свободно ходящих пациентов, а не пациентов, находящихся в постели,
чтобы выяснить, как фактическое передвижение влияет на тета-осцилляции
по сравнению с памятью.
Исследование опубликовано в журнале Neuron.