Компьютер помог разобраться в работе человеческой памяти

Ученые из Японии выяснили, как устроена ассоциативная память. Компьютерная модель подтвердила, что для формирования воспоминаний важны не только возбуждающие, но и тормозящие процессы.

Ассоциативная память помогает нам объединять несвязанные предметы в единую цепь. Исследователи из Окинавского института науки и технологий, о работе которых рассказывает Science Daily, решили выяснить, как именно устроена эта функция мозга. Для этого им пришлось создать компьютерную модель взаимодействующих нейронов, копирующую реальные сети мозга.

В модель были встроены функции возбуждения и торможения, причем последние могли действовать как локально, так и по всей сети. Наличие тормозящих элементов позволило при необходимости отсекать помехи и нежелательные сигналы.

Оказалось, что именно тормозящие элементы позволяют модели запоминать шаблоны, соответствующие продолжительным воспоминаниям.

По словам ученых, имитация подтвердила то, что нейробиологам известно о гиппокампе — области мозга, участвующей в формировании ассоциативной памяти. Согласно современным представлениям, баланс возбуждающей и тормозящей активности позволяет формировать новые ассоциации. В мозге за торможение отвечает вещество под названием ацетилхолин.

Дополнительные нейробиологические исследования помогут уточнить выводы, сделанные с помощью имитации. Затем ученые сопоставят компоненты модели с их реальными аналогами, что позволит составить более полное представление о работе гиппокампа и ассоциативной памяти. В конечном счете команда планирует перейти к более точной модели, которая будет включать не только активные и неактивные нейроны, но и дендриты.