Мозг непрерывно воспринимает новую информацию и обращается к воспоминаниям о прошлом опыте. При этом память кратковременная память сохраняется в тех же сенсорных областях, которые обрабатывают входящие сигналы. Мозг отделяет текущее от прошедшего, а механизм этого описывается в статье, опубликованной в журнале Nature Neuroscience.
Тимоти Бахман (Timothy Buschman) и Александра Либби (Alexandra Libby) из Принстонского университета проводили эксперименты со слуховой памятью у мышей. Их заставляли запоминать последовательность из четырех аккордов, проигрывая их снова и снова. Данные мозговой активности анализировали с помощью компьютера: он определил группы нейронов, которые активировались в связи с каждым отдельным аккордом.
По мере запоминания звуков связанные с ними нейронные паттерны становились все более похожими. Но неожиданный звук действую на те же нейроны предположительно мог нарушать сформировавшиеся паттерны. Чтобы выяснить, как мозг отделяет разные сигналы, был использован еще один компьютер. И обнаружилось, что нейронные паттерны остаются неизменными и не видоизменяются новыми входящими сигналами. Но они передвигаются в другую область той же зоны мозга. Исследователи увидели как бы вращение в ортогональной проекции, в той же группе нейронов, но паттерны были развёрнуты перпендикулярно.
Профессор Бахман сравнивает это с листом бумаги, на котором была сделана запись, после чего лист повернули на 90° и продолжили писать уже перпендикулярном направлении — так, что различить эти два события довольно легко.
Примерно то же, видимо, происходит при перенесении опыта в кратковременную память: нейронный паттерн разворачивается, и его активность уже не мешает активности, вызываемой поступающими следом сигналами. Такой механизм был продемонстрирован прежде для моторной коры, когда ученые заметили, что у обезьяны пока она планирует движение, его нейронные проекции возникают ортогонально основным паттернам.