Исследователи обнаружили, что клетки мозга следуют внутреннему ритму во время формирования памяти и припоминания.
Группа исследователей из Университетской клиники Бонна (UKB), Боннского университета и Медицинского центра Фрайбургского университета получила новые знания о процессах в мозге, связанных с кодированием и извлечением нового содержимого памяти. Исследование основано на измерениях отдельных нервных клеток у людей с эпилепсией и показывает, как они следуют внутреннему ритму. Работа опубликована в журнале Nature Communications .
«Подобно тому, как музыканты оркестра следуют единому ритму, активность нервных клеток, по-видимому, связана с электрическими колебаниями в мозге, возникающими от одного до десяти раз в секунду. Клетки предпочитают активироваться в определённые моменты внутри этих мозговых волн , это явление известно как синхронизация тета-фазы», — говорит первый автор и научный сотрудник Боннского университета, доктор Тим Гут, недавно присоединившийся к группе когнитивной и трансляционной нейронауки в UKB из Медицинского центра Фрайбургского университета.
Исследовательская группа под руководством Гута и Лукаса Кунца обнаружила, что взаимодействие нервных клеток с мозговыми волнами активно как при обучении, так и при запоминании новой информации, особенно в медиальной височной доле , центральной области человеческой памяти . Однако в исследовании пространственной памяти сила блокировки тета-фазы нервных клеток во время формирования памяти не зависела от того, могли ли испытуемые впоследствии правильно вспомнить содержание памяти.
«Это говорит о том, что блокировка тета-фазы — общее явление системы памяти человека, но она не является единственной причиной успешного припоминания», — говорит автор-корреспондент, профессор, доктор Кунц, руководитель рабочей группы по когнитивной и трансляционной нейронауке в Клинике эпилептологии в UKB и член Трансдисциплинарной исследовательской области (TRA) «Жизнь и здоровье» в Боннском университете.
Задача на пространственную память. Источник: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-62553-9
Взаимодействие нервных клеток и электрических сигналов
В то время как большинство нервных клеток всегда активизировались в одно и то же время колебаний, некоторые нервные клетки интересным образом изменили свое предпочтительное время между обучением и запоминанием.
«Это подтверждает теорию о том, что наш мозг может разделять процессы обучения и извлечения информации в рамках мозговой волны, подобно тому, как музыканты оркестра начинают играть в разное время в музыкальном произведении», — говорит Гут. Исследование открывает новые возможности для понимания того, как взаимодействуют нервные клетки и электрические сигналы в мозге при формировании новых воспоминаний.
Профессор Кунц заключает: «Более глубокое понимание этих процессов может помочь нам в долгосрочной перспективе лучше понять нарушения памяти и более эффективно их лечить».
Исследовательской группе удалось наблюдать взаимодействие нервных клеток и мозговых волн во время процесса запоминания, используя особую особенность терапии эпилепсии. Пациентам с особенно трудно поддающейся лечению эпилепсией в мозг имплантируют электроды для диагностических целей.
Цель исследования — определить точную причину эпилептических приступов для достижения более высоких результатов хирургического вмешательства. Однако имплантированные электроды также могут использоваться для регистрации активности человеческого мозга на уровне отдельных клеток. Исследователи использовали данные измерений, полученных в Медицинском центре при Университете Фрайбурга, и выражают благодарность всем пациентам, принявшим участие в исследовании.