Птицы используют штрихкоды для кодирования информации.

Американские нейробиологи исследовали эпизодическую память черношапочных гаичек, которые прячут пищу в большом количестве укрытий. Ученые обнаружили, что эти птицы сохраняют воспоминания о каждом тайнике с помощью уникальных «штрихкодов».

Записи активности нейронов у гаичек, прячущих пищу. (A) Схема поведенческой арены. (B) Слева: кадры с видеокамеры. Справа: 3D-реконструкция, показывающая 18 отслеживаемых ключевых точек у птицы. (C) Поведенческая сессия с тремя периодами. (D) Поведение и нейронная активность в течение ∼4 минут, когда кормушка была закрыта. (E) Отклонения скорости работы нейронов для четырех типов событий, измеренные путем усреднения значений в окне длительностью 1 секунда / © Selmaan N. Chettih et al.

Память как функция мозга по-прежнему загадка для науки. Место хранения воспоминаний, их запись и возможность перезаписи — вопросы, на которые нейробиологам еще предстоит найти ответы. Известно, что гиппокамп, отвечающий за пространственную память, играет важную роль в этом процессе. возможноЭпизодические события происходят по причине задержки, согласно теории. нейронам места, которые каким-то образом их шифруют.

В жизни нас окружает множество событий, которые в зависимости от обстоятельств записываются по-разному. Без разницы во времени и задачах. Воспоминания о событии могли бы перекрываться друг друга, и гиппокамп постоянно перезаписывал их из-за ограниченности ресурсов нейронов. Эта проблема решается… иная версияСогласно которому нейроны места кодируют контекст, а другие — специализированные нейроны. индексУказатель активирует конкретный эпизод в памяти.

Тем не менее это лишь версия, поскольку ее трудно проверить: для этого нужно исследовать запоминание большого количества эпизодических переживаний. Четверо нейробиологов из Колумбийского университета решили изучить работу гиппокампа у черношапочной гаички. Parus atricapillusЭта птица скрывает корм на зиму в тысячах различных точек, запоминая каждую. Такая стратегия сохранения продовольствия, как подчеркнули авторы нового исследования, идеально подходят для изучения эпизодической памяти. Кроме того, согласно последним даннымМеханизмы кодирования информации у птиц и млекопитающих. схожи. Статья с результатами научной работы опубликована в журнале Cell.

В ходе эксперимента ученые построили квадратную площадку, разделив ее на четыре сектора с кормушками, где располагались семена. На площадке имелось 128 мест для тайников с крышками. Птиц наблюдали семь видеокамер, одна из которых следила за тайниками. Для регистрации нейронной активности исследователи создали легкий имплант, который крепили к мозгу испытуемых животных.

Экспериментаторы заметили, что процесс «кэширования» вызывает повышенную активность в гиппокампе птиц.
Она проявляется двумя образцами. Первый, названный «кодом места», активизируется при закладке семян и при последующем посещении того же участка. Второй образец, получивший название «штрихкод», возникает только при размещении семян, возбуждая часть нейронов и подавляя активность других.

Отдельные нейроны демонстрировали типичную настройку места. (A) Карты расположения 112 из 116 одиночных единиц, зарегистрированных во время выборочной сессии. Нейроны были разделены на восемь рядов по средней частоте возбуждения и далее в каждом ряду по пространственной информации от низкого к высокому слева направо. Цвет каждой секции варьировался от 0 до максимального значения карты места, указанного в заголовке, или до 1 Гц для нейронов с пиковыми значениями карты ниже 1 Гц. Нейроны с высокой частотой возбуждения часто были интернейронами. (B) Карты мест для 33 из 43 возбуждающих клеток места, случайно выбранных из одного и того же примера. (C) Стабильность пространственной настройки для всех одиночных единиц; пунктирная линия обозначает медиану. (D) Количество спайков в отдельных заходах для шести нейронов. Для возбуждающих нейронов (первые четыре слева) визиты были разделены на визиты вне поля и визиты в поле, показанные слева и справа от пунктирной линии. «В поле» определялись участки, где карта места составляла более одной четвертой от максимума, а «вне поля» — участки, где карта места была равна или ниже медианы карты / © Selmaan N. Chettih et al.

Авторы считают, что «штрихкоды» — это память, созданная за счёт запоминания мест тайников. Информация активизировалась при поиске, проверке и касании клювом конкретного тайника. Активность одного «штрихкода» не зависела от соседних тайников. Также каждый «штрихкод» фиксировал каждое уникальное событие, даже если несколько событий происходили в одном месте.

Формируя память об событии, мозг может создавать случайный код для хранения информации, подобно тому как в магазине каждый товар получает штрих-код. объяснил автор исследования Сельмаан Н. Четтих.

Полученные результаты пока не поддаются переносу на память млекопитающих из-за существенных различий в устройстве их мозга по сравнению с птичьим. Исследователи также указывают на неопределённость применимости данных к другим видам эпизодической памяти.

Потайные запасы провизии – обыденное явление, тогда как память может сохранять цепь событий, упорядоченных во времени. Эти события могут храниться в памяти всю жизнь, а в описанном эксперименте изучали воспоминания, которым около часа. Известно, что черношапочные гаички… помнят, где спрятали пищу, до месяца.