Віртуальна симфонія гіпокампу

Нейрофізики з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (University of California, Los Angeles) виявили: нейрони головного мозку, що відповідають за просторову пам'ять, по-різному реагують на віртуальний і реальний світ. Учені вивчали роботу гіпокампу, частини лімбічної системи мозку, з порушеннями в якій пов'язані такі захворювання, як хвороба Альцгеймера, а також психічні розлади (депресії і шизофренія).

Гіпокамп відіграє важливу роль у формуванні записів у пам'яті людини. Наприклад, коли ми вперше входимо в яке-небудь приміщення, частина нейронів гіпокампу активізується, формуючи своєрідну когнітивну карту навколишнього середовища. Сам механізм залишається загадкою, проте вчені вважають, що таким чином прораховуються відстані до об'єктів. При побудові карти мозок покладається на саму різну інформацію, в тому числі запахи і звуки.

Щоб протестувати здатність гіпокампу до формування просторових карт з використанням тільки візуальних орієнтирів, була розроблена система віртуальної реальності і застосована на лабораторних щурах (можливість орієнтації по запахам і звуків в процесі експерименту звели до мінімуму).

[Керівник групи вчених Маянк Мехта (Mayank Mehta)]

Результати у віртуальній та реальному середовищі (яка візуально повторювала штучну картинку) суттєво відрізнялися. Коли щур перебувала у віртуальному світі, її нейрони активувалися вроздріб, нібито мозок не міг визначити місце розташування (картка не формувалася). При цьому зовні піддослідні вели себе повністю адекватно в обох випадках. Виявилося, що нейрони вважали дистанцію у віртуальному середовищі, грунтуючись виключно на інформації про пройдений щуром відстані, без поправки на місцезнаходження. У реальному світі у щурів функціонувало вдвічі більше нейронів, ніж у віртуальному. Інша відмінність в тому, що при знаходженні у віртуальній реальності задіюються інші нейронні патерни. Вчені стверджують, що результати досвіду можна сміливо екстраполювати на людей.

[Команда дослідників, які досліджують гіпокамп]

Крім того, виявлено, що групи нейронів створюють складні патерни з використанням мозкових ритмів, критичних для навчання і запам'ятовування. Нейрони гіпокампа як би спілкуються одночасно на двох мовах: один заснований на ритмах, інший - на інтенсивності. При знаходженні у віртуальній реальності структура мови ритмів залишається тією ж, але змінюється зміст. А от мова інтенсивності спотворюється до невпізнання.

Коли люди намагаються згадати щось певне, область гіпокампу максимально активна, в результаті чого з'являються складні ритмічні патерни. Завдяки їм ми запам'ятовуємо інформацію і можемо повертатися до неї при необхідності. Дослідники вважають, що відсутність або порушення ритмів може бути причиною серйозних психосоматичних розладів.

Загалом, взаємодія різних частин гіпокампу можна порівняти з оркестром: безліч музичних інструментів, що звучать з різною інтенсивністю, але ідеально синхронізованих один з одним. При знаходженні ж у віртуальній реальності значна частина інструментів просто зникає.