Когда спотыкается «морской конек»: найден момент перелома в работе памяти

Не помните, куда недавно положили ключи или бумажник? Это первый звоночек приближающейся старости. Кризис в работе гиппокампа наступает уже после 50 лет.
Автор Hi-Tech Mail
Графический экстракт исследования
Обзор экспериментальной парадигмы. Участники прошли 5-минутное базовое сканирование в состоянии покоя, за которым последовали два сеанса ассоциативного кодирования и 6-минутное анатомическое сканирование. Это обеспечило короткий период, в течение которого недавно усвоенные ассоциации могли спонтанно активироваться перед сканированием в состоянии покоя после кодирования. Затем участники выполнили 5-минутное сканирование в состоянии покоя и два 4-минутных сканирования для извлечения информации. Во время кодирования пары «лицо–объект» и «лицо–сюжет» демонстрировались в течение 3 секунд каждая, и участники представляли, как человек взаимодействует с предметом, прежде чем оценить запоминание по трехбалльной шкале. Испытания были разделены на два 8-минутных цикла с интервалами фиксации. Во время поиска каждому изучаемому изображению лица были представлены четыре ранее просмотренные картинки (два объекта и две сцены), причем все «ложные приманки» были выбраны из пар, связанных с разными лицами. Участники воздерживались от ответов, когда не могли вспомнить цель, что позволяло измерить степень полного забывания. Поисковые ответы были классифицированы как правильные, неправильные - та же категория, неправильные - другая категория или вообще без ответа, что позволило определить три поведенческих показателя: общая правильность, предвзятость к ошибкам в категории и забывание.Источник: Cerebral Cortex

Проблемы с памятью принято списывать на глубокую старость: имя знакомого вылетело из головы, лицо кажется знакомым, но откуда вы знаете этого человека — хоть убей не помню. Однако новое исследование показывает: незаметные поначалу изменения могут начинаться значительно раньше, уже в среднем возрасте.

Ученые из Университета Бингемтона изучили работу памяти у взрослых в возрасте от 18 до 74 лет и обнаружили возрастной перелом в районе 50 лет. Результаты опубликованы в журнале Cerebral Cortex.

Мозг помнит картинку, но путает «кто с чем»

В эксперименте участвовал 61 человек: 17 молодых людей в возрасте 18–30 лет, 21 участник 50–60 лет и 23 человека 61–74 лет. Испытуемым показывали лица вместе с различными предметами и сценами. Например, конкретное лицо нужно было связать с определенным объектом или изображением места.

После короткого перерыва участникам снова показывали лица, но уже вместе с несколькими вариантами предметов и сцен. Нужно было определить, какая именно комбинация была показана первоначально. Все это время исследователи следили за активностью мозга с помощью функциональной МРТ.

Поведенческие результаты тестов
Поведенческие результаты тестов. (A) Общее количество правильных ассоциативных реакций памяти снижалось с возрастом. (B) Молодые люди демонстрировали более высокую точность, чем люди среднего и старшего возраста, которые в свою очередь почти не отличались друг от друга. (C) Показатели забывания существенно не различались в разных возрастных группах. (D) Систематическая ошибка в категориях также не выявила достоверных возрастных различий.Источник: Cerebral Cortex

Задача проверяла не просто способность узнать знакомое изображение. Главное было вспомнить точную связь между элементами события.

И здесь обнаружилась любопытная деталь. Участники среднего и старшего возраста нередко понимали, что уже видели предложенные изображения, но ошибались в конкретной комбинации. Иными словами, мозг говорил: «Где-то я это уже видел», — но уточнить, что именно с чем было связано, становилось сложнее.

Точность памяти заметно снижалась: у молодых участников правильными были в среднем около 36% ответов, у группы 50–60 лет — около 24%, а у людей 61–74 лет — примерно 20%. При этом показатели двух старших групп статистически значимо между собой не различались.

Самое странное происходит не с памятью, а с ее «повторным запуском»

Исследователей особенно заинтересовал гиппокамп — глубинный участок мозга, играющий ключевую роль в формировании и извлечении воспоминаний. В переводе с греческого ἱππόκαμπος — морской конек, этот парный элемент удивительно похож на одноименных обитателей моря и на шахматных коней.

Человеческий гиппокамп и рыба морской конек
Человеческий гиппокамп и рыба морской конекИсточник: https://commons.wikimedia.org/

Обычно предполагается, что после получения новой информации мозг некоторое время как бы повторно «проигрывает» ее, помогая закрепить воспоминание. У молодых людей такая повторная активация действительно была связана с более точным запоминанием.

У пожилых участников картина оказалась почти противоположной. Чем сильнее гиппокамп повторно активировал первоначальный рисунок мозговой активности, тем чаще человек допускал ошибку.

Получается своеобразный парадокс: мозг не обязательно забывает воспоминание целиком. Он может слишком активно возвращаться к нему, но при этом терять точность деталей. Вместо конкретной связи формируется более общее, размытое воспоминание.

Авторы работы называют этот процесс переходом от избирательного воспроизведения к «ошибочному связыванию» информации. Причем начинающиеся признаки такого изменения исследователи обнаружили уже в среднем возрасте. При этом ученые не нашли доказательств того, что все объясняется исключительно уменьшением объема гиппокампа. После учета его размеров основные возрастные закономерности сохранялись. Не объяснялись они и различиями внимания.

Лимбическая система головного мозга
совокупность структур головного мозга, расположенных на границе ствола и полушарий, которая отвечает за эмоции, мотивацию, память и регуляцию внутренних органов. Её название происходит от латинского слова limbus, что означает «край» или «пояс».Источник: https://commons.wikimedia.org/

Авторы считают, что средний возраст необходимо изучать гораздо внимательнее: мозг в этот период меняется неравномерно, и разные его области могут стареть с разной скоростью. Исследование не утверждает, что обычные провалы памяти в 50 лет означают начало деменции. Речь идет о статистических различиях между возрастными группами и об индивидуальных механизмах памяти, которые требуют дальнейшего изучения.

Еще о старении мозга

Похожие вопросы недавно разбирал Hi-Tech Mail. В одном из материалов мы писали о том, как изменение работы гиппокампа связано с возрастной потерей памяти: исследователи обнаружили, что накопление белка FTL1 в этой области мозга ухудшает работу нейронных связей у пожилых мышей.

Еще одна публикация Hi-Tech Mail посвящена так называемым суперэйджерам — людям старше 80 лет, которые сохраняют показатели памяти на уровне гораздо более молодых людей. В исследовании Северо-Западного университета ученые наблюдали таких людей в течение четверти века и обнаружили особенности строения их мозга.