Мозг «кладет поближе» те воспоминания, которые считает важными для обобщений
Мозг сортирует наши воспоминания на нужные (в первую очередь для будущих обобщений), и не шибко нужные. Часто среди ненужных оказывается наш уникальный опыт бесполезный для дальнейших обобщений.
Согласно новой теории, предложенной исследователями из Исследовательского кампуса Janelia при HHMI и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, от того, насколько полезно воспоминание для будущих обобщений, зависит его расположение в мозге.
Теория, опубликованная в журнале Nature Neuroscience, предлагает новый способ понимания системной консолидации — процесса, который переносит определенные воспоминания из гиппокампа, где они первоначально хранятся, в неокортекс, где они остаются надолго.
Согласно классическому представлению о системной консолидации, все воспоминания с течением времени перемещаются из гиппокампа в неокортекс. Однако это не всегда подтверждается: исследования показывают, что некоторые воспоминания навсегда остаются в гиппокампе и никогда не переносятся в неокортекс.
В последние годы психологи предложили теории, объясняющие этот более сложный взгляд на консолидацию систем, но пока никто не смог математически определить, что определяет, остается ли воспоминание в гиппокампе или консолидируется в неокортексе.
Мозг работает ради обобщений
Теперь исследователи Janelia выдвигают новый, количественный взгляд на консолидацию памяти, который поможет решить эту давнюю проблему. Ученые предложили математическую теорию нейронных сетей, согласно которой воспоминания консолидируются в неокортексе только в том случае, если они улучшают обобщение.
Обобщения строятся из надежных и предсказуемых компонентов воспоминаний, что позволяет нам применять их в других ситуациях. Мы можем обобщать определенные свойства воспоминаний, помогающие нам понять мир, например, тот факт, что глубокие каньоны и ложбины предсказывают наличие воды.
Такие воспоминания отличается от хранимых в эпизодической памяти — подробных воспоминаний о прошлом, которые имеют уникальные особенности, например, индивидуальное воспоминание о походе в определенный каньон или поцелуе у водопада.
Согласно этой точке зрения, консолидация не копирует воспоминания из одной области мозга в другую, а создает новое воспоминание, которое является обобщением предыдущих. То, насколько память может быть обобщена, а не ее возраст (время хранения), определяет, будет ли она консолидирована или останется в гиппокампе.
Исследователи использовали нейронные сети, чтобы показать, как меняется объем консолидации в зависимости от того, насколько обобщенным является воспоминание. Они смогли воспроизвести предыдущие экспериментальные закономерности, которые не были объяснены классическим представлением о консолидации систем.
Следующим шагом будет проверка теории в экспериментах, чтобы выяснить, может ли она предсказать, насколько сильно будет консолидировано то или иное воспоминание. Другим важным направлением будет проверка предложенных авторами моделей, как мозг различает нужные для обобщений и бесполезные компоненты воспоминаний для регулирования консолидации. Выяснение того, как работает память, может принести неоценимую пользу здоровью человека и развитию искусственному интеллекту.