Травматические воспоминания могут перенастроить мозг

В свежей публикации в Nature Communications исследовательская группа успешно выявила нейронные сети мозга, связанные с травматическими воспоминаниями, используя новый метод, который объединяет оптические и машинное обучение подходы. Они изучали сложные изменения, происходящие при формировании таких воспоминаний и их механизмы. 

Животные обучаются адаптироваться к изменениям в окружающей среде для выживания. Ассоциативное обучение, включая классическую обусловленность, давно изучается и продолжает привлекать внимание. С помощью современных методов, таких как молекулярные, генетические и оптогенетические исследования, идентифицированы области мозга и нейроны, ответственные за ассоциативную память, но механизмы её создания не были полностью поняты. 

Исследование показало, что дорсальная часть медиальной префронтальной коры (dmPFC) активируется и синхронизируется при вызове памяти о страхе и связана с реакциями страха, такими как замирание и замедление сердечного ритма. Подавление dmPFC у мышей уменьшало реакцию страха, что подтверждает её важность для формирования ассоциативной памяти о страхе.

Исследователи использовали продольную двухфотонную визуализацию и машинное обучение, чтобы определить, как меняется активность нейронов в префронтальной коре мышей после обучения парадигме формирования страха. Новый аналитический метод на основе "эластичной сети" позволил определить нейроны, кодирующие память о страхе, и их функциональные связи.

Исследователи также обнаружили, что ассоциативная память формируется через новые связи между сетью условных стимулов (CS) и сетью безусловных стимулов (US). Эта связь облегчает обработку информации и вызывает реакцию страха (CR) на CS.

Ранее считалось, что воспоминания формируются путем укрепления нейронных связей. Это исследование подтверждает эту идею и показывает, как совместное использование оптических методов и машинного обучения может помочь визуализировать динамику нейронных сетей и получить дополнительную информацию о неврологических изменениях, связанных с обучением и памятью.