e-mail: gnosis@pochta.ru 53 страница

Раздел II. Познание, сознание и мозг

А. Гельбард-Сагив и др. Внутренне порождаемая реактивация нейронов

Раздел II. Познание, сознание и мозг

Рис. 1.Одиночный нейрон в энторинальной области коры правого полу-шария активируется во время просмотра и припоминания эпизода из мульти-пликационного телесериала «Симпсоны».

А.Ответы нейрона на подборку из48различных эпизодов(видеоклипов),предъявленных пациенту во время трех сеансов просмотра (части 1, 2 и 3). Для каждого из клипов приведена соответствующая ему точечная диаграмма (шесть проб, порядок — сверху вниз) и постстимульная временнбя гистограм-ма (ширина столбика — 500 мс). Вертикальные пунктирные линии отмечают начало и конец видеоклипа (интервал между ними — 5 секунд). В последо-вательность видеоклипов в случайном порядке вставлялись пятисекундные пустые интервалы, которые использовались для определения базового уров-ня частоты импульсации нейронов, обозначенного горизонтальной линией серого цвета. Квадратиками выделены длительные ответы нейрона.

В.Активация нейрона в ходе последовательных предъявлений клипов проСимпсонов. Порядок предъявлений не соответствует использованному в экс-перименте и приведен в иллюстративных целях: в действительности между эпизодами из «Симпсонов» предъявлялось большее число других клипов. Растры импульсной активности и соответствующая им частота импульсации приведены на одном рисунке.

С.Сеанс свободного припоминания,который проводился вслед за третьимсеансом просмотра (ч. 3). Внизу: амплитуда звуковых колебаний голоса ис-пытуемого. Наверху: растр импульсной активности и соответствующая ча-стота импульсации; серой пунктирной линией обозначена средняя частота импульсации на протяжении сеанса припоминания + 3 стандартных откло-нения. Обратите внимание на отчетливое увеличение частоты импульсации непосредственно перед тем, как человек сообщает о том, что вспомнил клип про Симпсонов (отмечено стрелкой).

D.50-секундное окно вокруг припоминания эпизода из«Симпсонов» (нарис. 1С выделено серым цветом). Слова испытуемого приведены под нижним рисунком. Обратите внимание, что частота импульсации нейрона значимо возрастает относительно базового уровня за 1,5 секунды до начала вербаль-ного отчета о клипе про Симпсонов и возвращается к базовому уровню более чем через 10 секунд.

А. Гельбард-Сагив и др. Внутренне порождаемая реактивация нейронов

нескольких исследованиях с использованием методов функцио-нального картирования головного мозга было показано, что активация мозга во время заучивания некоторой информации [...] повторяется во время как припоминания с подсказкой, так и свободного воспроизведе-

ния этой информации (Polyn et al. 2005; Nyberg et al. 2000; Wheeler et al. 2000; Kahn 2004), хотя разрешающая способность функциональной магнитно-резонансной томографии накладывает ограничения на воз-можные выводы. Кроме того, сообщается об избирательной активации одиночных нейронов при воображении стационарных стимулов (Kreiman et al. 2000b). Однако, в отличие от нашего исследования, испытуемым в качестве подсказки предъявлялся внешний, содержательно специфичный сенсорный стимул.

Дискретная активация нейронов, устойчиво поднимающаяся зна-чительно выше базового уровня во время предъявления определенного эпизода, напоминает активацию клеток гиппокампа у грызунов (O’Keefe, Dostrovsky 1971), которая наблюдается, когда животное попадает в опре-деленное место в окружающей его среде. Кроме того, у грызунов на-блюдается внутренне порождаемое повторное проигрывание прежних цепочек активации нейронов гиппокампа, особенно в состоянии сна или отдыха после локомоции (Wilson, McNaughton 1994; Skaggs, McNaugh-ton 1996; Lee, Wilson 2002), но также и в состоянии бодрствования (Diba, Buzsбki 2007; Foster, Wilson 2006) и при принятии решения в задаче на пространственную память (Johnson, Redish 2007), причем на основании этой активации можно предсказать последующий выбор животного (Past-alkova et al. 2008). Однако у грызунов связь подобного проигрывания с припоминанием прошлых пространственных перемещений носит гипоте-тический характер. Наши результаты, полученные на людях, находящих-ся в сознании и способных спонтанно сообщать о своих воспоминаниях, позволяют установить прямую связь между свободным припоминанием

повторным проигрыванием нейронной активности в гиппокампе и эн-торинальной коре. Механизмы гиппокампа и энторинальной коры, за-действованные в пространственной навигации грызунов, возможно, ра-ботают и у человека, однако в усовершенствованной и более абстрактной форме.

Раздел II. Познание, сознание и мозг

Литература

Diba, Buzsбki 2007 — Diba K., Buzsбki G. and reverse hippocampal place-cell sequences during ripples // Nature Neuroscience. 2007. 10 (10). P. 1241— 1242..

Eichenbaum 2004 — Eichenbaum H. Hippocampus: cognitive processes and neural representations that underlie declarative memory // Neuron. 2004. 44. P. 109—120.

Fortin et al. 2002 — Fortin N. J., Agster K. L., Eichenbaum H. B. Critical role of the hippocampus in memory for sequences of events // Nature Neuroscience. 2002. 5 (5). P. 458—462.

Foster, Wilson 2006 — Foster D. J., Wilson M. A. Reverse replay of behavioural sequences in hippocampal place cells during the awake state // Nature. 2006. 440 (7084). P. 680—683.

Fried et al. 1997 — Fried I., MacDonald K. A., Wilson C. L. Single neuron activity in human hippocampus and amygdala during recognition of faces and objects // Neuron. 1997. 18 (5). P. 753—765.

Fried et al. 1999 — Fried I. et al. Cerebral microdialysis combined with single-neuron and electroencephalographic recording in neurosurgical patients. Technical note // Journal of Neurosurgery. 1999. 91 (4). P. 697—705.

Heit et al. 1988 — Heit G., Smith M. E., Halgren E. Neural encoding of individual words and faces by the human hippocampus and amygdala // Nature. 1988. 333 (6175). P. 773—775.

⇐ Предыдущая 5 6 7 8 91011 12 13 14 Следующая ⇒