Для долгой памяти нужно больше нейронов

Чем больше мозг дал нервных клеток для той или иной информации, тем лучше потом он эту информацию вспомнит.

Нет нужды лишний раз рассказывать, как по-разному работает память: всякий сталкивался с тем, как что-то одно запоминается надолго и в мельчайших подробностях, а другое забывается почти мгновенно. Мы помним, что для сохранения информации нужны нейронные цепочки, то есть нужно, чтобы нервные клетки соединились друг с другом специальными контактами – синапсами. Если синапсы прочные, то и память будет долгой, если синапсы быстро ослабеют, то нейронная цепочка разорвётся и информация сотрется.

Но прочность отдельных межнейронных соединений – ещё не всё. Чтобы что-то надолго запомнить, самих нейронов, которые это запоминают, должно быть побольше. Исследователи из Калифорнийского технологического института поставили эксперимент с мышами, которых сажали в длинную коробку с белыми стенками. На стенках в разных местах были нарисованы геометрические фигуры (например, жирный крестик ближе к одному концу коробки, или косая черта – слэш – ближе к центру). Также в коробку ставили поилку со сладкой водой. Поначалу мышь просто блуждала по коробке, но потом наталкивалась на угощение и запоминала, у какого рисунка её можно найти. Ничего другого мыши запомнить не могли – никаких других ориентиров в коробке не было.

Память начинает формироваться в зоне мозга под названием гиппокамп, и исследователи записывали активность нейронов гиппокампа, пока животные обследовали белую коробку. Каждый раз, когда мыши замечали какой-то рисунок на стенке, в гиппокампе активировались сколько-то клеток. Но по мере того, как мышь изучала коробку, в гиппокампе в ответ на каждый рисунок реагировало всё больше и больше нейронов. Рисунки становились мышам всё более знакомыми, и ориентируясь по ним, мыши понимали, куда нужно идти, чтобы получить угощение.

Потом эксперимент прекращали на двадцать дней, чтобы животные успели что-то подзабыть из выученного. Когда их снова сажали в ту же коробку с рисунками и сладкой водой, то некоторые помнили лучше, куда идти, а некоторые хуже. Оказалось, что у тех, кто помнил задание лучше, на рисунки реагировало больше нейронов. То есть центр памяти у этих мышей отдал на запоминание больше клеток, которые работали синхронно друг с другом. И позже, хотя некоторые из клеток начинали работать несинхронно или вообще выходили из строя, воспоминания о белой коробке всё равно сохранялись – потому что нейронов под разные рисунки и так было много.

Авторы работы предлагают для сравнения представить, что вы рассказываете некую очень долгую и очень сложную историю группе людей, которые потом должны её повторить. Если слушателей сидит целых двадцать человек, то у них больше шансов всем вместе пересказать всю историю без пробелов, чем если слушателей всего пять человек. Можно предположить, что не только у мышей, но и у нас быстрее всего угасают те воспоминания, для которых мозг отвёл мало «слушателей», то есть нервных клеток.

Здесь, конечно, сразу возникает вопрос, как мозг подсчитывает, сколько нейронов нужно для той или иной информации? Очевидно, это как-то зависит от внимания, от повторения, от баланса нейромедиаторов в центрах памяти и от множества других факторов. Но если мы сможем влиять на то, сколько нейронов отпускает наш мозг на тот или иной кусок информации, это даст нам мощный инструмент в управлении собственной памятью.

Полностью результаты исследования опубликованы в Science.