Открыта ранее неизвестная роль гиппокампа в обучении
Исследователи из Университета Аризоны и Стэнфордского Университета обнаружили неизвестную ранее роль гиппокампа в формировании ассоциаций во время обучения. Работа проводилась под руководством Вишну Мурти. Результаты исследования были опубликованы сегодня в журнале Nature Communications.
Заядлые путешественники знают, что нужно держаться подальше от трехлистных растений, которые весной или осенью приобретают красный оттенок. Механизм, отвечающий за включение этих взаимосвязей, аналогичен тому, из-за которого у собак Павлова выделялась слюна при звонке: мозг выстраивает прочные взаимосвязи между незаметными деталями и получаемым опытом. Эти ассоциации оказывают большое влияние на поведение. Чтобы понять, как мозг формирует ассоциации на основе такой разнообразной информации, исследовательская группа сосредоточилась на небольшой структуре мозга, которая выглядит, как морской конек, — гиппокампе.
Для проведения эксперимента ученые разработали специальное задание на запоминание. Задача добровольцев состояла в использовании сочетаний стимулов и признаков для того, чтобы предположить, последует ли определенный результат. Им последовательно показывали изображения на экране, выступающие в роли стимулов, например, фотографию только одного лишь лица или лица вместе с изображением здания. Участникам нужно было предположить, появится ли целевое изображение после появления изображения-стимула. При этом отвечать нужно было как можно скорее. Во время выполнения задания также проводилась функциональная магнитно-резонансная томография — ученые следили за тем, что происходит в гиппокампе и иных структурах, задействованных в обучении. Проанализировав активность мозга, ученые обнаружили, что только гиппокамп “фиксировал” изображения-стимулы парами: активность изменялась в зависимости от того, показывали лица и дома отдельно или вместе.
Им также удалось выявить, что активность гиппокампа тесно коррелировала с активностью в полосатом теле — структуре мозга, играющей важную роль в запоминании факторов, ассоциированных с желаемым результатом. Таким образом, оказалось, что гиппокамп может взаимодействовать с полосатым телом, предоставляя ему информацию о сложных комбинациях условий и факторов, которую оно, в свою очередь, использует для формирования понимания того, какие действия необходимы для успешного выполнения задания.
