У корі мозку одні і ті ж нейрони відповідають і за розпізнавання об'єкта, і за виконання різних когнітивних маніпуляцій з цим об'єктом.
Кора головного мозку, як відомо, відповідає за вищі когнітивні функції; саме тут контролюється оперативна пам'ять і навчання, приймаються рішення і ведеться планування. Але, як це часто буває в нейрофізіології, ніхто (навіть самі нейрофізіологи) не знає, як саме вона це робить. Ось, наприклад, таке питання: що відбувається з нейронами кори, коли потрібно вивчити нову інформацію? У корі вже сформовані якісь нейронні ланцюги, що виконують свої функції, і що відбувається, коли необхідно продовжити навчання? Чи виділяються під це нові ресурси або інформація якимось чином нашаровується поверх колишніх електроімпульсів?
Фахівці з Уейк-Форестского університету (США) провели експеримент, в якому стежили за активністю нервових клітин мавпи в процесі навчання. Тварини дивилися на екран, на якому з'являлися різні геометричні фігури. Потім дослідники навчали мавп дізнаватися різні фігури і відзначати схожість між двома фігурами, що з'являються на екрані одночасно. На кожному етапі експерименту записувалася електрична активність нейронів префронтальної кори. Таким чином дослідники змогли розділити два роду активності: одна була пов'язана з простим одержанням стимулів, з спогляданням геометричних фігур, друга - з обробкою завдання, з навчанням того, як визначати подібні фігури. Тобто фігури записувалися в оперативну пам'ять мавпи, що і дозволяло виконувати завдання.
Питання полягало в тому, чи відповідають за кожну таку процедуру різні нервові клітини, які перекидають один одному інформацію про об'єкти, або ж все це виконується одними і тими ж нейронами.
Функції префронтальної кори (рисунок Bennett Klein).
Як пишуть дослідники в журналі PNAS, правильною відповіддю виявився другий. Проаналізувавши активність нервових клітин, вчені побачили особливу групу нейронів, яка активізувалася при обробці завдання, утримуючи також інформацію, отриману перед цим. Мозок не схильний до бюрократії: той, хто отримав нові дані, і буде виконувати з ними всі необхідні операції, що не відправляючи завдання в інший «департамент». Саме нейрони, які спеціалізуються на розпізнаванні геометричних фігур, будуть порівнювати їх між собою.
Теоретично ці дані здатні допомогти хворим з порушеннями короткочасної пам'яті - наприклад, через інсульт. Але як скоро від фундаментальної теорії вдасться перейти до клінічної практики, покаже лише час.
Підготовлено за матеріалами Уейк-Форестского університету.