В новом исследовании, опубликованном в Nature Human Behavior, ученые определили механизм, который в головном мозге помечает информацию эмоциональными ассоциациями для улучшения памяти. Высокочастотные мозговые волны в цепи миндалевидное тело-гиппокамп имеют решающее значение для усиления эмоциональных воспоминаний.
Credit: public domain
Наверняка каждый из нас сталкивался с тем, что произошедшее с нами или с кем-то другим событие или просто любая информация, которая вызвала у нас определенную эмоциональную реакцию, запоминается детальнее любой другой. Предполагается, что в головном мозге такая информация усваивается за счет совместной работы двух структур: миндалины, которая обрабатывает эмоциональные стимулы, и примыкающего к ней гиппокампа, который наиболее тесно связан с декларативной памятью (той, которую человек может извлекать и пересказывать).
Одна из теорий, предполагающая участие миндалины в производстве воспоминаний, говорит о том, что эта структура усиливает кодирование информации гиппокампом и улучшает запоминание эмоциональных стимулов за счет того, что она способствует высвобождению норадреналина из голубого пятна – главного источника этого нейромедиатора в мозге.
Полагается, что этот нейромедиатор прямо участвует в консолидации памяти. Исследования показывают, что усиление или ослабление норадренергической передачи соответственно улучшает или ухудшает память на возбуждающие стимулы. Возможно, этот нейротрансмиттер способен модулировать нейронную цепь миндалина-гиппокамп, повышая среднюю скорость нейронной активности. Но почему именно эмоциональная информация запоминается лучше, и как именно с этим связан норадреналин, все-таки пока достоверно неизвестно.
Команда исследователей из США выдвинула гипотезу о том, что в мозге мечение «эмоциональной» информации как приоритетной происходит из-за повышенной активности нейронов миндалины и гиппокампа. Эту гипотезу исследователи протестировали на людях, страдающих эпилепсией. Выбор такой группы добровольцев обоснован тем, что для них существует возможность прямой записи активности нейронов головного мозга непосредственно с коры (метод электрокортикогрфии, ЭКоГ).
Исследователи в своем эксперименте объединили три метода: ЭКоГ, глубокую стимуляцию мозга и психометрическую оценку симптомов депрессии у добровольцев, выполняющих вербальное задание на свободное припоминание. Последнее представляет собой задание на эпизодическую память, в котором участники более успешно запоминают эмоциональные слова, и при этом у них расширяются зрачки (считается, что это отражает высвобождение норадреналина) во время успешного кодирования памяти.
Исследователи заметили, что всякий раз, когда участники эксперимента правильно воспроизводили ранее запоминаемые эмоциональные слова, высокочастотная активность (30-128 Гц) становилась масштабнее в пределах цепи миндалина-гиппокамп. Этого не было, когда участники запоминали более нейтральные слова или вообще не могли вспомнить слово. Это говорит о непосредственной роли миндалины и гиппокампа в улучшенном запоминании эмоциональных стимулов.
Чтобы понять, действительно ли высокочастотная активность отражает причинный механизм лучшего запоминания, исследователи специально нарушали активность нейронов электрической стимуляцией. Они показали, что возбуждение цепи миндалина-гиппокамп, вызванное стимуляцией, выборочно нарушает и высокочастотную активность, и воспроизведение из памяти эмоциональных слов.
Анализируя результаты, полученные на участниках с депрессией, исследователи выяснили, что их память оказалась хуже: они плохо справлялись с воспроизведением слов по памяти, особенно тех, которые вызывали возбуждение. Также у таких добровольцев была заметно снижена высокочастотная активность в цепи миндалина-гиппокамп. Депрессия, по предположениям авторов, также может нарушать регуляцию эмоциональной памяти и действовать по типу электрической стимуляции.
Авторы работы уверены в том, что их труд открывает путь к фундаментальным исследованиям на животных, предоставляя сообществу ученых новые возможности для того, чтобы связать норадренергическую передачу в среднем мозге с электрофизиологическими коррелятами памяти в миндалевидном теле и гиппокампе. Кроме того, авторы утверждают, что полученные ими результаты обеспечивают механистическую поддержку будущих терапевтических исследований, направленных на модулирование цепи миндалина-гиппокамп для лечения расстройств памяти и настроения.
Текст: Анна Удоратина
Neuronal activity in the human amygdala and hippocampus enhances emotional memory encoding by Salman E. Qasim et al. Nature Human Behavior. Published January 2023.
Свежие комментарии