|
В 2010 году были проделаны интересные опыты по протезированию гиппокампа крысы (Theodore W. Berger, Robert E. Hampson, Dong Song, Anushka Goonawardena, Vasilis Z. Marmarelis, Sam A. Deadwyler, 2011). Подопытным животным с обеих сторон мозга в гиппокамп внедрялись микроэлектродные массивы, захватывающие области CA3 и CA1. После того, как крысы восстанавливались после операции, начинались серии тестов. Крыс помещали в камеру с двумя выдвигающимися рычагами. Тест состоял из трех фаз. Сначала случайным образом выдвигался один из рычагов. Когда крыса нажимала этот рычаг, фиксировалась картина активности предварительно отобранных нейронов гиппокампа (стадия образца). Затем рычаг убирался, и наступала пауза от 1 до 30 секунд в одних сериях и до 60 в других. После чего выдвигались оба рычага. При нажатии на рычаг, противоположный исходному образцу, выдавалось подкрепление в виде капельки воды. При ошибке, то есть нажатии на тот же рычаг, что был на стадии образца, следовало наказание – выключение света на 5 секунд. В результате составлялся график зависимости успешности попыток от времени задержки (рисунок ниже). Контрольные измерения при естественной активности гиппокампа (Theodore W. Berger, Robert E. Hampson, Dong Song, Anushka Goonawardena, Vasilis Z. Marmarelis, Sam A. Deadwyler, 2011) Исходя из записанных сигналов, была составлена предсказательная модель, которая прогнозировала, какой сигнал следует ждать на CA1 в зависимости от сигнала на CA3. В серии опытов сигналы прогноза были добавлены к существующим сигналам (рисунок ниже). Добавление искусственных сигналов (Theodore W. Berger, Robert E. Hampson, Dong Song, Anushka Goonawardena, Vasilis Z. Marmarelis, Sam A. Deadwyler, 2011) Получился интересный результат. Оказалось, что существенное влияние на результат оказывается только при корректировке сигнала в стадии предъявления образца, то есть при запоминании исходного образа. Картина же сигналов в остальные моменты была не принципиальна. Причем, чем сильнее был корректирующий сигнал, тем лучше был итоговый результат. Авторы эксперимента, объясняя результат, исходили из представления, что гиппокамп занимается кодированием текущей информации, подготавливая ее для записи в память. Что картины активности, наблюдаемые в гиппокампе, несут информационное описание происходящих событий. Соответственно, усиление «правильного» сигнала способствует улучшению результатов запоминания. В нашей модели объяснение полученных результатов несколько иное. Понятно, что идентификатор гиппокампа важен только в момент формирования памяти. После того как воспоминание создано гиппокамп не требуется для его воспроизведения. Усиление текущего идентификатора гиппокампа положительно сказывается на силе запоминания, но это не результат создания более четкой информационной картины, а просто выделение текущего воспоминания на фоне остальной памяти. Если у нормально работающего мозга таким образом подчеркивать все воспоминания, то итоговый результат окажется нулевой. — 76 —
|