Определение местоположения и сохранения воспоминаний в мозге имеет значение для случаев повреждения мозга, потери памяти и клинического нарушения памяти. В этом исследовании исследователей интересовало, как взаимодействуют различные области мозга, содержащие следы памяти, особенно во время вызова памяти. Известно, что передняя поясная корка (АКК) в префронтальном мозге анатомически связана с гиппокампом.
Команда хотела более внимательно изучить эту связь на уровне сигналов от отдельных нейронов.
Они регистрировали активность в обеих областях мозга перед тем, как подвергнуть мышей опыту формирования памяти (удар ногой), а затем снова в той же клетке как через день, так и через месяц. Если мыши замерзали в одном и том же контексте, это было поведенческим признаком того, что они помнили шок.
Но записи нейронов также показали, что ACC и гиппокамп, особенно область CA1, сильно синхронизированы, когда мыши вспоминают воспоминания о страхе.
Взаимодействие двух областей мозга изменялось со временем, при этом активность ACC и CA1 становилась более коррелированной, когда было вызвано старое или «удаленное» воспоминание, по сравнению с недавним, однодневным воспоминанием. Конкретные частоты и режимы нейронной активности стали более выраженными между двумя областями, когда мыши вспомнили старую память, а ACC, по-видимому, управляет активностью в гиппокампе сверху вниз. «Хотя память со временем консолидируется во фронтальных областях, мы думаем, что в этом случае ACC облегчает извлечение контекстных деталей обратно из гиппокампа», – сказал старший автор и руководитель группы Томас МакХью из RIKEN CBS.
Развивающийся с течением времени паттерн сигналов позволил исследователям отличить старые и новые воспоминания у мышей от одних только записей мозга. «Мы могли расшифровать, вызывает ли мышь недавнее или удаленное воспоминание, глядя на корреляции во взаимодействиях ACC-CA1», – сказал МакХью.
Более того, исследователи предполагают, что небольшая группа нейронов CA1 несет информацию о возрасте памяти.
«В течение 20 лет мы знали, что ACC важен для восстановления старых воспоминаний, но то, как он способствует, остается загадкой», – пояснил МакХью. «Мы обнаружили, что он играет важную роль в организации деятельности в гиппокампе, той части мозга, в которой изначально формировалась память.
Это говорит о том, что гиппокамп всегда играет роль в предоставлении ключевых деталей старого опыта, по крайней мере, в здоровом мозге."
Теперь команда сосредоточена на понимании того, как нарушения долговременной памяти, которые часто сопровождают старение и болезни, влияют на активность в этих цепях мозга.