Ученые выяснили, как мозг физически организует автобиографические воспоминания

Фото из открытых источников

Нейровизуализационное исследование, проведенное в Италии, показало, что автобиографические воспоминания представлены в гиппокампе и взаимосвязанных областях коры головного мозга таким образом, что воспоминания о периодах, более близких друг к другу в жизни человека, как правило, имеют более схожее нейронное представление, чем воспоминания, более отдаленные во времени. Было установлено, что правый гиппокамп кодирует как идентичность события, так и временное расстояние, в то время как фронтополярная и ретросплениальная кора кодируют временную структуру памяти. Статья была опубликована в журнале NeuroImage.

Автобиографические воспоминания — это воспоминания о собственной жизни и личном опыте человека. Они включают в себя конкретные события, произошедшие в определенное время и в определенном месте, такие как празднование дня рождения, школьная поездка или важный разговор. Эти конкретные воспоминания называются эпизодическими автобиографическими воспоминаниями. Они включают в себя воспоминания о сенсорных деталях, эмоциях, людях и о чувстве мысленного повторного переживания первоначального события.

Автобиографическая память также включает в себя более общие знания о себе, например, знание того, где человек учился или какой работой занимался. Эти более широкие личные знания называются семантической автобиографической памятью, поскольку они не обязательно предполагают переживание какого-либо конкретного события. Вместе эти формы памяти помогают людям поддерживать чувство личной идентичности и преемственности во времени.

Они также позволяют людям размышлять о прошлом, принимать решения в настоящем и представлять возможные будущие события. Автобиографические воспоминания поддерживаются распределенной сетью областей мозга, включая гиппокамп, медиальные височные области, префронтальные области, заднюю поясную извилину и ретросплениальную кору, а также части теменной и зрительной коры.

Автор исследования Андреа Адриано и ее коллеги провели нейровизуализационное исследование, в ходе которого проверили гипотезу о том, что автобиографические воспоминания организуются в мозге в соответствии с временным расстоянием между ними. В частности, они предположили, что временное расстояние между личными прошлыми событиями является ключевым показателем, позволяющим интегрировать и обрабатывать опыт в этом ментальном пространстве. Такая организация воспоминаний должна возникать благодаря механизмам, задействующим области мозга, такие как гиппокамп и кора головного мозга, которые организуют воспоминания о прошлом опыте на основе их временных связей.

В исследовании приняли участие 20 здоровых взрослых добровольцев. Средний возраст участников составлял 25 лет. 11 из них были женщинами.

В начале исследования участники выполняют задание на автобиографическую беглость. В этом задании для каждого из пяти определенных периодов жизни (5-10 лет, 11-14 лет, 15-19 лет, 20-24 года и последние 12 месяцев) участникам предлагалось перечислить как можно больше событий в письменном виде. Инструкции подчеркивали, что события должны быть лично пережиты участником, и что он/она должен четко помнить о своем личном участии в них.

Для каждого события участники давали короткое название, имеющее для них смысл. Участники должны были перечислить не менее 30 событий за каждый период. Кроме того, участники заполняли анкету оценки яркости для каждого периода своей жизни, в которой оценивали яркость визуальных образов, которые они создали во время выполнения задания.

Далее участники прошли функциональную магнитно-резонансную томографию головного мозга. Во время записи участники просматривали набор меток, некоторые из которых относились к событиям из их жизни, перечисленным ранее (личные события), а другие были созданы искусственно и не предоставлены участником (неличные события). В этом задании использовалось 20 меток личных и 20 меток неличных событий. Каждый участник выполнил четыре сеанса этого экспериментального задания, каждый из которых длился 8 минут. Порядок предъявления событий каждый раз рандомизировался.

Результаты показали, что автобиографические воспоминания (то есть воспоминания о прошлых личных событиях) располагаются в мозге вдоль корково-гиппокампальной временной шкалы. Это означает, что автобиографические воспоминания представлены в гиппокампе и взаимосвязанных областях коры головного мозга таким образом, что воспоминания о периодах, более близких друг к другу в жизни человека, как правило, имеют более схожее нейронное представление, чем воспоминания, которые разделены более длительным периодом времени.

Результаты также показали, что правый гиппокамп кодирует как идентичность события, так и временное расстояние, в то время как фронтополярная и ретросплениальная кора кодируют временную структуру памяти. Другими словами, паттерны активности в этих корковых областях, зафиксированные во время нейровизуализации, отражали, насколько далеко друг от друга во времени находились автобиографические воспоминания, то есть воспоминания из более близких периодов жизни были представлены более схожим образом, чем воспоминания из более отдаленных периодов.

Когда исследователи изучили небольшие участки всего мозга, не ограничиваясь анализом заранее определенных областей, они обнаружили, что временная организация автобиографических воспоминаний представлена в широкой сети, включающей теменную, височную, лобную и другие области. Однако разные области мозга не кодировали временную шкалу независимо, а демонстрировали схожие репрезентативные паттерны, что предполагает скоординированную обработку в различных сетях мозга в гиппокампе, мозжечке и коре головного мозга.

«Эти результаты подтверждают существование мнемонической схемы, организованной во времени, а именно нейронной «временной шкалы», которая лежит в основе нашей способности соотносить и различать личные воспоминания на протяжении всей жизни», — заключили авторы исследования.

Данное исследование способствует научному пониманию нейронных механизмов автобиографических воспоминаний. Однако следует отметить, что исследование проводилось на небольшой группе относительно молодых и здоровых людей. С возрастом функционирование и организация мозговых сетей часто меняются. Поэтому результаты, полученные на пожилых людях, могут быть не идентичными.