Нейробиологи из Пекинского педагогического университета и еще нескольких институтов Китая, предположили, что нейронная репрезентация информации в долговременной эпизодической памяти претерпевает несколько трансформаций, пока информация кодируется и консолидируется в мозге.
Результаты исследования представлены в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
В своих экспериментах команда использовала метод внутричерепной электроэнцефалографии (ЭЭГ), который позволяет собирать изображения мозга с высоким пространственно-временным разрешением. Ученые попросили шестнадцать пациентов с эпилепсией, которым были имплантированы электроды ЭЭГ в мозг для клинических целей, выполнить задание на краткосрочную и долгосрочную память. Пациентам показали ассоциации изображений и слов, а затем попросили вспомнить их через разные промежутки времени после показа изображений и слов. Участники эксперимента выполняли задание с использованием методов глубокого обучения.
Анализ результатов эксперимента позволил ученым изучить влияние трансформаций нейронных представлений на кодирование и формирование воспоминаний в долгосрочной перспективе.
Комбинируя данные внутричерепной ЭЭГ с моделями глубоких нейронных сетей, исследователи представили подробную картину нейронных репрезентативных преобразований от кодирования до поддержания кратковременной памяти и восстановления долговременной памяти. Эти нейронные репрезентации лежат в основе успешной эпизодической памяти, отмечают авторы исследования в своей статье.
Ученые также сравнили нейронные репрезентации, связанные с конкретными объектами (например, изображениями) на этапах кодирования памяти, поддержания кратковременной памяти и восстановления долговременной памяти. Они специально исследовали уникальные характеристики этих представлений и то, как они меняются с течением времени, чтобы попытаться получить лучшее представление о роли преобразований памяти на разных этапах памяти.
По словам авторов работы, они наблюдали существенные репрезентативные трансформации во время кодирования. Крайне важным они считают тот факт, что более выраженные семантические репрезентативные форматы лучше предсказывали последующую долговременную память.
Исследователи заметили, что нейронные представления предметов, которые участникам предлагалось запомнить, начали меняться сразу после того, как эти предметы были представлены. Кроме того, они обнаружили, что нейронные представления этих элементов на этапе поиска задачи долговременной памяти были больше похожи на те, которые были собраны на этапе поиска задачи краткосрочной памяти, чем на те, которые были собраны на этапе кодирования памяти.
«Наши результаты показывают, что репрезентации памяти проходят через несколько этапов трансформаций, чтобы добиться успешного формирования и воспроизведения долговременной памяти», – написали ученые в своей статье.