Вчені з’ясували, як мозок утримує мету в пам’яті без нагадувань

24 вересня 2026 р. 15:18

24 вересня 2026 р. 15:18

Вчені наблизилися до розуміння того, як мозку вдається одночасно зберігати таку інформацію та залишатися готовим швидко змінити поведінку.

Дослідники з Cedars-Sinai Medical Center, Каліфорнійського технологічного інституту, Університету Торонто та інших наукових центрів записали активність окремих нейронів безпосередньо в мозку людей під час виконання завдань.

Результати дослідження опубліковано в науковому журналі Nature Human Behaviour.

Мозку достатньо отримати інформацію один раз

У дослідженні брали участь 25 пацієнтів, яким за медичними показаннями раніше імплантували внутрішньочерепні електроди для обстеження з приводу епілепсії. Це дозволило вченим реєструвати роботу окремих нейронів — можливість, яка рідко доступна під час досліджень мозку здорових людей.

Учасники виконували два експерименти, під час яких їм потрібно було протягом кількох хвилин запам’ятати правила поточного завдання.

В одному з експериментів людині показували зображення і ставили одне з двох запитань. Наприклад, потрібно було визначити, чи належить зображення до певної категорії, або відповісти, чи бачив учасник це зображення раніше.

Але головне полягало в іншому: питання показували лише один раз на початку блоку.

Після цього учаснику належало виконати ще 40 завдань, продовжуючи самостійно пам’ятати, на яке саме запитання він зараз має відповісти. Один такий період тривав до двох хвилин.

При цьому учасники досить добре справлялися із завданням: середня точність відповідей становила близько 84%.

Вчені записали роботу майже тисячі нейронів

В одному з експериментів дослідники проаналізували активність 970 окремих нейронів.

З них 203 знаходилися в гіпокампі — ділянці мозку, що відіграє особливо важливу роль у формуванні пам’яті. Ще 767 нейронів знаходилися у двох ділянках медіальної фронтальної кори.

Виявилося, що різні ділянки мозку зберігають одну й ту саму інформацію абсолютно різними способами.

Медіальна фронтальна кора формувала відносно стабільне уявлення про правило. Активність нейронів дозволяла зберігати контекст завдання протягом декількох хвилин, хоча учаснику більше не нагадували про початкову інструкцію.

Саме такий стійкий сигнал, припускають дослідники, може допомагати людині продовжувати виконувати поставлене завдання через значний проміжок часу після того, як початкова інструкція зникла.

А гіпокамп постійно змінював спосіб зберігання інформації

Ще цікавіше поводився гіпокамп.

Він також зберігав інформацію про поточне правило, однак нейронний код поступово змінювався з часом. Іншими словами, людина продовжувала пам’ятати одне й те саме правило, але картина активності нейронів, що відображала цю інформацію, не залишалася незмінною.

Коли ж завдання змінювалося, активність мозку швидко пристосовувалася до нового контексту.

Більше того, у другому експерименті дослідники виявили, що спосіб роботи гіпокампу залежав від характеру самого завдання. Коли людині доводилося самостійно визначати прихований контекст того, що відбувається, представлення інформації в гіпокампі ставало стабільнішим.

Таким чином, ця ділянка мозку може змінювати сам спосіб кодування інформації залежно від того, що потрібно людині.

Це може пояснювати здатність людини не забувати, що вона робить

Йдеться про здатність, якою люди користуються постійно.

Наприклад, людина може почути прохання знайти певну річ, перейти в іншу кімнату й продовжувати шукати її, хоча початкового прохання вже немає. Або протягом тривалого часу виконувати роботу за певними правилами, одночасно сприймаючи безліч нової інформації.

Досі дослідження робочої пам’яті на рівні окремих нейронів здебільшого вивчали набагато коротші проміжки часу — часто всього кілька секунд.

Нове дослідження демонструє механізм, здатний підтримувати контекст поведінки вже в масштабі хвилин.

Автори вважають, що стабільні уявлення у фронтальній корі можуть бути особливо важливими для здатності людини застосовувати вивчене правило до нових ситуацій. Водночас більш гнучка система гіпокампу дозволяє враховувати зміни навколишнього середовища та вимоги конкретного завдання.

Дослідники припускають, що подальше вивчення цих механізмів допоможе краще зрозуміти, як людина здатна довго переслідувати поставлену мету, швидко засвоювати нові правила і при цьому змінювати поведінку, коли обставини стають іншими.

Джерело

Courellis H.S. et al. Neural dynamics underlying minute-timescale persistent behaviour in the human brain — Nature Human Behaviour, 2026

Наука