Жизнь идет непрерывным потоком, но мы не воспринимаем прошлое как одну длинную неразрывную последовательность, мы помним его как череду отдельных событий.
Маленькая область мозга, известная как голубое пятно, делит поток событий на файлы. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.
«Наш ключевой вопрос был: как мозг “понимает”, когда одно значимое воспоминание заканчивается и должно начаться следующее? Исследования показали, что пребывание в стабильном контексте, например, в одной и той же комнате, связывает последовательные переживания в памяти. Смена контекста или граница события, напротив, разделяет воспоминания, представляя их как отдельные файлы. Таким образом, контекст действует как грамматика человеческой памяти. Мы обнаружили, что голубое пятно наиболее активно на границах событий, когда воспоминания разделяются. Следовательно, эта небольшая область в центре системы возбуждения мозга может работать маркировкой наших мыслей и воспоминаний», — пояснил психолог Дэвид Клюэт из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Для исследования 32 добровольцев уложили в МРТ и показывали им изображения нейтральных объектов, а в уши подавали звуковые сигналы: в одно — однотонные, чтобы создать ощущение связного события, в другое — разной частоты, что означало границы события. Такое повторение-переключение происходило на протяжении всего эксперимента, разделяя последовательность стимулов на четыре различных события.
Исследователи проверили, как сохранились воспоминания. Если человек легко воспроизводит последовательность в хронологическом порядке — она связана в одном воспоминании; напротив, точный порядок событий сложнее вспомнить, если они хранятся в отдельных воспоминаниях.
Как и предполагалось, активация голубого пятна на границах событий предсказывала последующее разделение памяти, что проявлялось в худшей способности вспоминать порядок пар объектов, пересекающих границы. Ученые также сопоставили активность голубого пятна с размером зрачков, поскольку известно, что они слегка расширяются как при возникновении новых событий, так и при активности голубого пятна. Эти измерения подтвердили, что наблюдения во время фМРТ действительно фиксировали активность в этой небольшой области мозга. Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) измеряет активность мозга, отслеживая изменения кровотока.
Последствия этого нейронного сигнала «сброса памяти» оказались далеко идущими. Активация голубого пятна на границах событий сильно влияет на процессы в гиппокампе — области мозга, которая отслеживает контекстные детали, такие как место и время, и играет ключевую роль в формировании новых воспоминаний.
«Часть работы гиппокампа — структурировать наши переживания, составляя карту начала, середины и конца событий. Мы обнаружили, что голубое пятно посылает гиппокампу критический сигнал», — сказала профессор Лила Давачи из Колумбийского университета.
Изучили также, как кратковременные всплески активности голубого пятна зависят от его фоновой активности. Это важно, потому что нейроны голубого пятна работают в двух режимах: импульсном, который отмечает значимые события и формирует новые воспоминания, и фоновом, который регулирует общую бдительность и стресс.
Поэтому решили проверить, могут ли всплески активности голубого пятна на границах событий — нейронные сигналы, разделяющие воспоминания — ослабляться или исчезать при хроническом стрессе. Эта задача оказалась сложной, поскольку фМРТ не может измерить абсолютный уровень стресса или активности голубого пятна. Чтобы решить эту проблему, использовали метод визуализации, косвенно измеряющий нейромеланин — пигментированное нейрохимическое вещество, которое накапливается в голубом пятне при длительной активации.
Как и предполагалось, участники с более высоким сигналом, связанным с нейромеланином (что считается признаком хронического стресса), демонстрировали более слабые реакции расширения зрачков на границы событий. Более сильные низкочастотные колебания активности голубого пятна (показатель фоновой активности) также предсказывали более слабые всплески его активации и реакции зрачков на границы во время задачи. Вместе эти данные позволяют предположить, что хроническая гиперактивность может притуплять чувствительность к изменениям, нарушая структурирование новых эпизодов в памяти.