Ученые выдвинули новую гипотезу о том, как сохраненная информация передается в мозге человека

Информация, хранимая в памяти человека, может передаваться из одной части мозга в другую по длинным волокнам белого вещества, которые расположены под корой головного мозга. Такое мнение высказали ученые в теоретической статье «What kind of network is the brain?», опубликованной в журнале Trends in Cognitive Sciences. По их мнению, некоторые формы памяти человека могут кодироваться в символьной форме, а не заключаться в связях между нервными клетками мозга, как считалось раньше. В исследовании принимала участие ученая Института физиологии им. И.П. Павлова РАН.

Каким образом мы помним содержание вчерашнего разговора или схему движения автобусов в городе? Ответа на этого вопрос у ученых пока нет. Физические основы памяти — это одна из нерешенных проблем современной биологии. Наиболее популярная и распространенная на сегодняшний день гипотеза предполагает, что наша память заключается в связях между нервными клетками мозга, то есть в самой структуре нейронной сети. В новой статье ученые подвергают сомнению это утверждение. По их мнению, некоторые формы памяти могут кодироваться в символьной форме, а хранимая информация передается из одной части мозга в другую по длинным волокнам белого вещества, расположенным под корой головного мозга.

«Наша гипотеза была выдвинута на основе опубликованных данных, полученных разными учеными гистологическими методами (экспериментальное изучение строения и функций клеток и тканей в норме и патологии), а также с помощью методов визуализации. В статье был сделан акцент на фундаментальную разницу между «нейронными сетями» и «коммуникационными сетями». В нейронной сети информация заключена в текущей структуре сети, и нет разделения между хранением и обработкой. В коммуникационной сети (можно сравнить, например, с Интернетом) один и тот же физический элемент передает разную информацию в разные моменты времени, а хранение и обработка данных разделены. Мы предположили, что пучки белого вещества в центральных отделах мозга представляют собой коммуникационную сеть, или «корковую шину». Однако, поскольку аксоны нейронов имеют низкую скорость передачи и ограниченную емкость каналов (по сравнению с оптическими волокнами Интернета), информация должна передаваться параллельными волокнами, и разные волокна передают данные и протоколы передачи. Протоколы могут передаваться небольшой частью аксонов с большими диаметрами и высокой скоростью передачи, которые есть в каждом длинном пучке белого вещества», — рассказывает одна из авторов статьи, ведущий научный сотрудник лаборатории физиологии зрения Института физиологии им. И.П. Павлова РАН Марина Данилова.

По словам ученой, терапевтические вмешательства в мозг человека невозможны без понимания биологических основ памяти.

Статья была подготовлена при поддержке программы НЦМУ Павловский центр «Интегративная физиология — медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости». Исследование поддержано Минобрнауки России.

Читать также