Мозговые волны, или нейронные колебания, могут быть разделены на пять категорий: гамма, бета, альфа, тета и дельта. Каждая из них характеризуется своей амплитудой и частотой. Гамма-волны проявляются во время решения задач и обучения, бета-волны — в состоянии бодрствования и возбуждения, альфа-волны — в состоянии физической и умственной расслабленности, тета-волны — в моменты творчества и медитации, а дельта-волны — во время глубокого сна.
Предыдущие исследования показали, что тета-колебания в гиппокампе, которые является ключевой структурой для формирования памяти и пространственной навигации, связаны с памятью. Однако считалось, что внешняя среда человека играет более важную роль в активации тета-колебаний по сравнению с самими воспоминаниями о событии.
Однако новое исследование, проведенное учеными из Аризонского университета, привело к другому выводу. Исследователи обнаружили, что воспоминание о событии приводит к более сильной активации тета-колебаний, чем само участие в нем. Это было показано на примере 13 пациентов, у которых наблюдали эпилептические припадки. Исследователи записали их тета-колебания в гиппокампе во время выполнения задачи пространственной навигации на компьютере с использованием джойстика в виртуальной реальности. Затем пациентам предлагалось вспомнить место, откуда они начинали навигацию, и представить себе маршрут, который они выбрали.
Результаты показали, что во время навигации через джойстик тета-колебания были менее частыми и короче, чем при воспоминании о маршруте. Это говорит о том, что память является основным стимулирующим фактором для тета-активности.
Возможность напрямую сравнивать колебания, которые присутствовали во время первоначального опыта, и во время последующего извлечения этого — огромный шаг вперед в области разработки новых экспериментов и понимания нейронной основы памяти
— ведущий автор исследования Сара Сегер, аспирант кафедры неврологии.
Исследователи считают, что их результаты могут быть использованы для улучшения памяти у людей с повреждением головного мозга или когнитивными нарушениями, вызванными инсультом, судорогами или другими заболеваниями. Проведение когнитивного обучения и реабилитации, при которых люди активно создают воспоминания, может стимулировать тета-колебания, что со временем приведет к улучшению памяти.
Ученые намерены продолжить свои исследования, включая проведение экспериментов с пациентами, которые могут свободно перемещаться, чтобы увидеть, как реальная навигация влияет на тета-колебания по сравнению с воспоминаниями. Результаты текущего исследования опубликованы в журнале Neuron.
