Желая лучше понять, как мозг формирует и хранит долговременную память, международная группа ученых провела исследование схем мозга. Их работа проливает новый свет на то, как работают схемы в мозге, и позволяет по-новому взглянуть на формирование и хранение долговременной памяти в мозге.

Их работа была опубликована в журнале Cell Reports 20 января 2023 года.

"Чтобы понять, как мы формируем память, храним память и вспоминаем, необходимо разгадать сложную схему работы цепей памяти, состоящих из гиппокампа и энторинальной коры", - сказал Шинья Охара, доцент Высшей школы наук о жизни Университета Тохоку.

Гиппокамп - это область мозга, которая в первую очередь связана с памятью. Энторинальная кора - это область мозга, которая служит своего рода сетевым центром для навигации, памяти и восприятия времени. Она является частью гиппокампальной системы памяти мозга и служит воротами между гиппокампальной формацией и неокортексом, той частью мозга, которая контролирует высшие функции мозга.

Ученые давно поняли общую организацию этой гиппокампальной и энторинальной цепи. В начале 1990-х годов ученые определили основные схемы этой цепи мозга. Благодаря этим более ранним исследованиям ученые полагали, что гиппокамп и энторинальная кора соединены параллельными идентичными цепями. Однако результаты, полученные исследовательской группой, дают новое понимание схем памяти в гиппокампе и энторинальной коре.

Команда провела свое исследование, используя антероградную трассировку и электрофизиологию in vitro у грызунов. Они обнаружили, что вентральный гиппокамп эффективно посылает информацию в неокортекс через медиальную энторинальную кору. Исследование показало, что вентральный гиппокамп - та часть гиппокампа, которая связана со стрессом и эмоциями - посылает информацию в медиальный энторинальный слой Va-нейронов коры.

Энторинальная кора состоит из шести слоев - слой Va является одним из глубоких слоев. Когда эта информация поступает в энторинальную кору, она обрабатывает ее и передает в неокортекс. Эта связь указывает на то, что вентральный гиппокамп контролирует поток сигналов от гиппокампа к неокортексу, что способствует формированию и сохранению долговременной памяти.

Поскольку вентральный гиппокамп хорошо известен тем, что обрабатывает эмоциональную информацию, исследовательская группа предположила, что эта цепь может играть важную роль в запоминании эмоциональных событий. "Например, в повседневной жизни мы хорошо запоминаем радостные или печальные события. Нейронный механизм того, как запоминаются эмоциональные события, в значительной степени неизвестен. Схема, которую мы выявили в этом исследовании, может играть важную роль в обработке таких эмоциональных воспоминаний", - сказал Охара.

Забегая вперед, скажу, что следующим шагом команды будет проверка их гипотезы. Они планируют выборочно инактивировать этот путь от вентрального гиппокампа к медиальному энторинальному слою коры Va, пока животное будет выполнять задание на запоминание. Как правило, животные будут приближаться к месту, где они пережили счастливые события, избегая при этом мест, вызвавших плохие воспоминания. "Мы думаем, что животное не сможет сформировать такую эмоциональную память, когда цепь вентральный гиппокамп - медиальная энторинальная кора будет инактивирована", - сказал Охара.