Завершив 8-летний поиск, ученые из Центра генетики нейронных цепей RIKEN-MIT зафиксировали неуловимый мозговой сигнал, лежащий в основе передачи памяти, и тем самым определили первую нейронную цепь для "ой" ? точный момент, когда человек осознает ошибку, совершенную им сам, и предпринимает корректирующие действия.
Результаты, опубликованные в Cell, подтвердили гипотезу 20-летней давности о том, как взаимодействуют области мозга. В последние годы исследователи изучали класс эфемерных сигналов мозга, называемых гамма-колебаниями, вспышками синхронизированной волновой электрической активности миллисекундного масштаба, которые проходят через ткани мозга, как рябь на пруду. В 1993 году немецкий ученый Вольф Зингер предположил, что гамма-волны позволяют связывать ассоциации памяти. Например, в процессе, называемом рабочей памятью, животные сохраняют и вспоминают ассоциации краткосрочной памяти при исследовании окружающей среды.
В 2006 году команда Массачусетского технологического института под руководством лауреата Нобелевской премии Сусуму Тонегава начала исследование рабочей памяти у мышей. Они обучили животных перемещаться по Т-образному лабиринту и поворачивать налево или направо на перекрестке, чтобы получить соответствующую награду за еду. Они обнаружили, что рабочая память требует связи между двумя областями мозга, гиппокампом и энторинальной корой, но как мыши знали правильное направление и нейронный сигнал для передачи памяти об этом событии, оставалось неясным.
Ведущий автор исследования Дзюн Ямамото заметил, что мыши иногда совершали ошибки, поворачиваясь в неправильном направлении, затем останавливались и поворачивались, чтобы двигаться в правильном направлении, – испытания, которые он назвал "ой" в его лабораторной тетради. Заинтригованный, он записал нейронную активность в цепи и наблюдал всплеск гамма-волн незадолго до "ой" момент. Он также видел гамма-волны, когда мыши выбирали правильное направление, но не тогда, когда они не могли выбрать правильное направление или не исправляли свои ошибки.
Важнейший эксперимент заключался в том, чтобы заблокировать гамма-колебания и помешать мышам принимать правильные решения. Для этого исследователи создали трансгенную мышь с активируемым светом белком под названием архаэродопсин (ArchT) в гиппокампе. С помощью оптического волокна, имплантированного в мозг, свет был направлен в гиппокампально-энторинальный контур, отключив гамма-активность. Соответственно, мыши больше не могли точно выбирать правильное направление и количество "ой" события уменьшились.
Полученные данные убедительно свидетельствуют о роли гамма-колебаний в познании и повышают вероятность их участия в других формах поведения, требующих извлечения и оценки рабочей памяти. Это может открыть дверь к классу поведения, называемому метапознанием или "думать о мышлении", самоконтроль своих действий. Что касается появления гамма-колебаний в "ой" случаях, доктор. Тонегава заявил "наши данные показывают, что животные сознательно следят за правильностью своего поведенческого выбора и используют воспоминания для улучшения своих результатов"