Как крошечная зона мозга управляет рабочей памятью: открытие роли клауструма

Научная группа из Женевского университета установила, что малоизученная и компактная мозговая зона — клауструм — выполняет ключевую функцию в сохранении сведений в оперативной памяти на протяжении нескольких секунд после прекращения воздействия сигнала. Итоги изыскания обнародованы в журнале Nature Communications.

Специалисты тренировали подопытных мышей сопоставлять пары раздражителей (запахи либо тактильные ощущения), между которыми выдерживалась пауза. Непосредственная регистрация электрической активности клеток клауструма зафиксировала, что следовая память о начальном сигнале поддерживалась на протяжении всего интервала ожидания. Хотя паттерны возбуждения нейронов непрерывно трансформировались, исходную информацию удавалось успешно извлекать даже по истечении 30 секунд.

Для проверки гипотезы о том, выступает ли эта активность лишь сопутствующим эффектом, исследователи применили оптогенетику — технологию светового контроля нейронов — для временного подавления функций клауструма. Это привело к двукратному падению точности выполнения заданий вне зависимости от модальности стимула и фазы вмешательства. Примечательно, что страдала исключительно способность оперировать накопленными данными для выстраивания поведения, тогда как перцептивные способности оставались нетронутыми.

Принимая во внимание масштабные анатомические связи клауструма практически со всеми зонами неокортекса, исследователи полагают, что он выступает компонентом масштабной нейросети, которая позволяет аккумулировать прошлый опыт параллельно с анализом актуальных внешних сигналов. Данный прорыв восполняет пробел в теориях, ранее объяснявших рабочую память исключительно кооперацией префронтальной, теменной, сенсорной коры и таламуса.

Дефицит оперативной памяти выступает частым симптомом при таких патологиях, как шизофрения и РУСД / СДВГ. «Выявление нейронных контуров, ответственных за временное удержание информации, приближает нас к пониманию природы подобных когнитивных сбоев», — подчеркнул профессор Алан Карлетон (Alan Carleton). В планах команды — детально изучить характер взаимодействия клауструма с кортикальными структурами ради поддержания высокой точности ментальных репрезентаций.

Источник: iXBT