Виртуальная реальность в изучении механизмов памяти

В результатах исследования, опубликованных в издании «Nature Communications» 18 января 2018 г., ученые сообщили о возможностях технологий виртуальной реальности описать механизм формирования воспоминаний, объединенных контекстом. В частности, установлено, что разные типы воспоминаний вызывают активацию различных областей гиппокампа.

Считается общепризнанным, что одно воспоминание может послужить триггером для других воспоминаний, в определенной мере связанных с ним. Так, мы помним определенные события во взаимосвязи с определенным контекстом — когда и где это происходило, кто присутствовал при этом. Различные воспоминания могут быть наполнены определенным контекстом, равно как и информационная их составляющая может быть идентичной при различных воспоминаниях — например события, произошедшие в одном и том же месте.

Цель нового выполненного исследования — изучение того, каким образом происходит констелляция каждой из частей воспоминаний при формировании единого образа памяти. В ходе работы ученые применяли функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для идентификации активности тех или иных областей головного мозга, активирующихся при воспоминаниях. Специально для данного проекта исследователями разработано программное обеспечение, позволяющее на основе архитектурных эскизов конструировать дома в 3D-виртуальном режиме. Добровольцам предлагали к просмотру серию видеороликов, в которых они могли зайти в один, а затем в другой дом. В каждом видео в домах располагались те или иные объекты. Таким образом, испытуемые запоминали объекты в двух различных контекстах: какое видео (эпизодическая память) и какой дом (пространственная память). На следующем этапе исследования добровольцам было предложено попытаться запомнить объекты во время синхронного проведения фМРТ.

Анализируя результаты, авторы выявили, что вопросы об объектах приводили к спонтанной реактивации контекстуальной информации. При этом различные области гиппокампа активировались в зависимости от характеристик информационной составляющей. Так, одна область, CA1, была связана с представлением общей информации о контекстах (например объекты, которые были в одном и том же видео); другая, отдельная область была связана с пониманием различий в контексте. Ученые отметили, что интуитивно представляется понятным воспоминание об уникальном опыте, однако гиппокамп при этом выступает в качестве морфологического субстрата, объединяющего сходные переживания. Также было показано, что гиппокамп участвует в формировании эпизодических воспоминаний, объединяющих время и пространство.

Авторы исследования подчеркнули, что применение технологий виртуальной реальности позволяет проводить контролируемые лабораторные эксперименты по изучению эпизодической памяти. А лучшее понимание того, как формируются воспоминания, кодируются и воспроизводятся, в конечном итоге может привести к совершенствованию диагностики и терапии заболеваний, характеризующихся нарушениями памяти при возрастных изменениях или дегенеративных расстройствах, таких как болезнь Альцгеймера.

• Dimsdale-Zucker H.R., Ritchey M., Ekstrom A.D. et al. (2018) CA1 and CA3 differentially support spontaneous retrieval of episodic contexts within human hippocampal subfields. Nat. Commun., Jan. 18 [Epub. ahead of print].
• University of California — Davis (2018) Using virtual reality to identify brain areas involved in memory. ScienceDaily, Jan. 25 (https://www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180125230349.htm).

Наталья Савельева-Кулик