В работе, которая согласовывает два конкурирующих взгляда на структуры мозга, участвующие в памяти и пространственном восприятии, исследователи из Калифорнийского университета в Медицинской школе Сан-Диего провели эксперименты, которые предполагают, что гиппокамп – небольшая область в лимбической системе мозга – в основном посвящен памяти. формирование, а не пространственные навыки, такие как навигация. Исследование опубликовано в выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences на этой неделе.
"Роль гиппокампа в пространственном познании по сравнению с формированием памяти является основным предметом споров в нашем понимании того, как человеческий мозг обрабатывает внешнюю среду," сказал старший автор Ларри Сквайр, доктор философии, заслуженный профессор психиатрии, нейробиологии и психологии. "Это исследование показывает, что гиппокамп в первую очередь связан с памятью. Это решение по двум точкам зрения, охватывающим более 60 лет исследований."
В одной из этих перспектив, разработанной в 1950-х годах, гиппокамп рассматривается как критическая структура, позволяющая формировать декларативные долгосрочные воспоминания, такие как способность вспоминать свой школьный бал. Эта точка зрения изменилась в 1970-х годах, когда эксперименты, проведенные в основном на крысах, показали, что гиппокамп играет важную роль в пространственных навыках, таких как те, которые необходимы для навигации по лабиринту. Эксперименты заставили некоторых исследователей предположить, что человеческий гиппокамп также может быть активным в пространственном познании и навыках картографирования.
"Мы не нашли доказательств того, что это так," сказал Сквайр, который также является научным сотрудником системы здравоохранения Сан-Диего по делам ветеранов. "Пациенты с поражением гиппокампа могут выполнять пространственные задачи, если эти задачи не зависят от долговременной памяти. Мы думаем, что они могут выполнять эти пространственные задачи, потому что этими задачами можно управлять в рамках функций краткосрочной памяти, поддерживаемых лобной долей неокортекса. Несоответствие, которое мы наблюдаем с крысами, может отражать тот факт, что у грызунов нет хорошо развитой лобной коры или связанных с ней навыков обработки краткосрочной памяти. Пространственные задачи, которые мы можем выполнять с нашим неокортексом, используя кратковременную память, у крыс должны выполняться гиппокампом."
Результаты основаны на экспериментах с шестью взрослыми с поражениями гиппокампа, одним взрослым с повреждением медиальной височной доли, которая включает гиппокамп, и 12 контрольными субъектами. Для экспериментов участникам было предложено изучить простую сцену, например пару ботинок, и нарисовать ее по памяти. Чертежи оценивались за детализацию и точность по шкале от 1 до 5. У участников также была выявлена нормальная тенденция, известная как расширение границ, при которой люди склонны вспоминать изображение как имеющее больший фон и меньший передний план, чем на самом деле. В примере с ботинками это означает, что люди склонны рисовать ботинки меньше, чем на исходной фотографии. Следовательно, фон занимает большую часть изображения, отсюда и термин «расширение границы».
Во второй серии экспериментов участников попросили посмотреть на сцену, например, горку в парке, и описать, что могло бы появиться в поле зрения, если бы изображение было увеличено. Рассказы участников оценивались по деталям, пространственным ориентирам, мыслям и эмоциям.
Все участники с повреждением гиппокампа продемонстрировали нарушение способности точно вспоминать подробности о ботинках. Их средний балл составил 2 по сравнению с 3 в контрольной группе. Однако у пациентов наблюдалось нормальное расширение границ. И пациенты, и контрольные субъекты уменьшили размер обуви по сравнению с фоном примерно на 60 процентов. Обе группы также в равной степени умели придумывать и строить подробные рассказы о том, что могло бы появиться в поле зрения, если бы сцены были расширены.
"Ценность этого типа исследований в том, что мы строим понимание того, как работает мозг," Сквайр сказал. "Мы знаем, что болезнь Альцгеймера обычно начинается в медиальной височной доле, и это исследование напоминает нам, что непосредственному риску подвергаются не пространственные навыки пациентов, а их память. Это согласуется с клиническим опытом. Пациенты не жалуются на потерю пространственных навыков, они жалуются на потерю памяти."