«В гиппокампе есть десятки миллионов нейронов, но лишь небольшая часть из них участвует в этом процессе обучения», – сказал Сюаньмао (Мао) Чен, доцент кафедры нейробиологии. "До того, как задействовать Павловское кондиционирование, эти нейроны были очень активными, почти хаотичными, без особой координации друг с другом, но во время формирования памяти они меняют свой паттерн со случайного на синхронизированный, вероятно, создавая новые соединительные цепи в мозге, чтобы соединить два несвязанных события."
В исследовании, недавно опубликованном в журнале FASEB, исследователи изучали модели обучения Павлова, или обусловленность респондентов, у мышей. Вначале, до каких-либо повторяющихся обучающих упражнений, мыши не знали, чего ожидать, и, используя специальную визуализацию с помощью эндомикроскопа, исследователи увидели, что нервная активность была беспорядочной. Но после повторения различных задач, связанных с условным стимулом, таким как звук или звонок, мыши начали распознавать паттерн, и высокоактивные нейроны стали более синхронизированными.
Исследователи предполагают, что без формирования синхронизации животные не могут сформировать или восстановить этот тип памяти.
В 1890-х годах русский психолог Иван Павлов открыл классическое обусловливание через повторяющиеся паттерны колокольного звона, которые сигнализировали его собакам о приближении еды и стимулировали слюноотделение.
Такое же усвоенное поведение важно для эпизодических знаний, которые являются основой для таких вещей, как изучение словарного запаса, знания из учебников и запоминание паролей учетных записей. Аномальная обработка информации и формирование памяти связаны с рядом состояний, включая слабоумие, аутизм и посттравматическое стрессовое расстройство. Люди, которые борются с расстройствами, связанными с когнитивной дисфункцией, могут иметь проблемы с сохранением воспоминаний или даже могут формировать слишком сильные воспоминания, как у пациентов с посттравматическим стрессовым расстройством.
Исследователи UNH считают, что понимание основ того, как классическая обусловленность формирует нейронные связи в мозге, может ускорить разработку методов лечения этих расстройств в будущем.
К этим открытиям внесли свой вклад Юсинь Чжоу, докторант; Лиянь Цю, научный сотрудник; как в UNH, так и Хайин Ван, доцент Университета Коннектикута.
Эта работа была поддержана Национальным институтом здоровья (NIH) и наградой Cole Neuroscience and Behavioral Research Awards.