Сотрудники Техасского университета в Остине (США) обнаружили механизм, с помощью которого мозг быстро воспроизводит воспоминания или составляет подробный план действий на будущее. Сделанное открытие поможет лучше понять механизмы развития таких заболеваний мозга как аутизм, шизофрения и болезнь Альцгеймера. Результаты исследования были опубликованы в журнале Neuron.

Клетки мозга обмениваются друг с другом информацией, используя волны разной частоты. Оказалось, что клетки гиппокампа — структуры мозга, отвечающей за память — используют особую длину волны для быстрого воспроизведения информации. При этом происходит предварительное "сжатие" данных. Нечто подобное происходит когда компьютер сжимает аудио-, видео- или графический файл: информация становится менее детализированной, но занимает намного меньше места. В результате мозг способен быстрее воспроизводить такую информацию, будь то воспоминание или формирование плана действий в тех или иных ситуация.

"Причина, по которой мы так взволнованы этим открытием, заключается в том, что, по нашему мнению, оно может объяснить, каким образом мы быстро воспроизводим в уме последовательность действий, которые собираемся сделать", — говорит один из авторов исследования Лаура Колджин (Laura Colgin).

Гиппокамп использует для запоминания информации, происходящей в данный момент, высокочастотные гамма-волны. Волны более высокой частоты позволяют кодировать больший объем информации, чем низкочастотные. В результате мозг способен усваивать поступающую информацию в высоком разрешении. Низкочастотные гамма-волны несут меньше информации и используются для воспроизведения воспоминаний или формирования воображаемой последовательности событий.

Авторы работы обращают внимание, что при шизофрении наблюдается нарушение гамма-ритмов. По мнению исследователей, это может объяснить, почему шизофреники не способны отличить реальные события от воображаемых. "Возможно, они передают свои собственные фантазии не на той частоте, которая обычно используется для восприятия реальных событий", — говорит Лаура Колджин.

Эксперименты были проведены на крысах, в гиппокамп которых были имплантированы датчики, определяющие мозговую активность. В ближайшем будущем авторы планируют использовать для исследований крыс с искусственно вызванными патологиями, похожими на аутизм и болезнь Альцгеймера. Это поможет понять, участвует ли описанный выше механизм работы памяти в развитии этих болезней.