Група російських вчених НДІ нормальної фізіології РАМН заявляють, що розробили методи, які дозволяють наживо спостерігати, як працюють клітини головного мозку в процесі навчання і запам'ятовування нової інформації.
За словами завідувача відділом системогенезу НДІ нормальної фізіології РАМН Костянтина Анохіна, в головному мозку людини містяться 70 мільярдів, а кількість зв'язків між ними сягає 60 трильйонів. Однак за останні роки дослідники почали розуміти, як виглядають багато процесів у мозку.
Вчений розповів про експеримент з фіксацією електричних імпульсів у мозку миші, яку навчали проходити лабіринт у пошуках їжі. Дослідники з'ясували, яким чином у процесі навчання формується нейронна мережа - як стають активними ті чи інші групи клітин.
Як виявилося, в стані спокою мозок тварини в прискореному режимі програє заново ті послідовності активізації нейронів, які спостерігалися, коли миша діяла. "У стислому вигляді програється вся минула поведінка тварини. Це відбувається тільки тоді, коли вона вчиться", - пояснив Анохін.
"Ми знаємо тепер, що такі спалахи зі спогадом минулого відбуваються під час сну. Сновидіння стають способом програвання минулого індивідуального досвіду. Крім того, ми знаємо, що тварини використовують це для програвання ситуацій вибору", - додав учений.
Відповідно до даної теорії, говорить Анохін, всі дії, зокрема, процеси пригадування, навчання супроводжуються формуванням розподілених мереж нейронів, які синхронізуються один з одним за рахунок одночасного збудження. Такі мережі формуються в процесі навчання і набуття досвіду, вони можуть модифікуватися, розпадатися в міру запам'ятовування і забування.
Проте дослідження таких складних систем в мозку, що не спить, вимагає, за словами Анохіна, виконання кількох умов.
Зокрема, вченим необхідний спосіб спостереження за окремими нейронами. "У нашому мозку існує близько мільйона нейронів, розташованих в скроневій частці, які вибірково активуються у відповідь на різні образи. При цьому сусідні клітини можуть бути пов'язані з абсолютно різними процесами. Єдиний спосіб зрозуміти, що відбувається, - клітинне розділення", - сказав Анохін.
Крім того, дослідникам потрібно бачити мозок в цілому, і це повинен бути живий, діючий мозок. "Такі системи - динамічні системи, що складаються в момент самого когнітивного процесу - дії, мислення - і розпадаються потім. Тому досліджувати їх можна тільки в організмів, які не сплять", - сказав Анохін.
За словами вченого, виконати всі ці умови допоможе з'єднання методів оптики, генетики та нейрології - нейрооптогенетика.
Нагадаємо, раніше вчені з університету Юти навчилися розшифровувати сигнали мозку людини, переводячи їх у звичайні слова. Наразі якість розуміння не надто висока, а набір слів обмежений, проте дослідники упевнені в можливості поліпшення технології та практичному впровадженні винаходу вже через кілька років.