Обнюхивая хорошо знакомый вольер, лабораторная крыса легко обнаруживает приманку и устремляется к ней… но внезапно оказывается «телепортированной» в другой вольер! Крыса растеряна и дезориентирована — но длится это состояние лишь мгновение, и ученые выяснили, что происходит в этот непростой момент у нее в мозгу. В течение одной восьмой секунды между клетками системы памяти идет отчаянная борьба.
Телепортация для памяти: Квантование воспоминаний

В такой лабораторной «телепортации», конечно, нет ничего сверхъестественного. Вы наверняка и сами переживали нечто подобное, выйдя из лифта на неверном этаже и на несколько мгновений задерживаясь, чтобы сориентироваться. Ожидаемое место и реальное не совпали, более того, они, по словам одного из авторов работы, крупного норвежского нейрофизиолога Эдварда Мозера (Edvard Moser), места эти «взаимоисключающи».

В обычных обстоятельствах мозг постоянно ориентируется в пространстве, оценивая свое положение прямо в процессе движения. При этом в работу активно вовлекается гиппокамп, часть мозга, отвечающая, в том числе, за консолидацию памяти и ориентацию в пространстве. Основную массу его составляют т.н. «нейроны места», которые активизируются в момент, когда человек или животное обнаруживает себя в определенном месте. Заметим, что не так давно было показано наличие здесь и особых «нейронов времени» — читайте: «Непрерывный отсчет».

Итак, нейроны места ведут непрерывную «запись» движения и окружающей обстановки, так что в обычных обстоятельствах мы вполне четко представляем свое местонахождение. Информация эта обновляется с определенной частотой, ритмом тета-осцилляций мозга, длительность которых составляет около 125 мс.

Чтобы изучить эти процессы, Мозер со своей коллегой и супругой Мэй-Бритт Мозер (May-Britt Moser) сконструировали пару пластиковых вольеров, соединенных туннелем. Вольеры отличались довольно эффектным образом: один с полупрозрачным полом, сквозь который просвечивало кольцо белых светодиодов, другой имел линии зеленых светодиодов по периметру. Крысе дозволялось некоторое время освоиться в этом двойном вольере, определить местоположение кормушки и т. д. Предварительно в гиппокамп животного имплантировались микроэлектроды, которые позволили вести запись активности отдельных нейронов в ходе перемещения крысы в пространстве.

Дальше началось самое интересное: заманив крысу в первый («белый») вольер шоколадным печеньем, ученые выключили белые светодиоды и включили зеленые, так что вольер стал ничем неотличим от второго («зеленого»). Устремившаяся к награде крыса если и выдавала чем-то свое замешательство, то лишь на мгновение, и затем быстро находила и пожирала печенье. Однако активность нейронов ее гиппокампа оказалась куда красноречивее.

В момент «телепортации» часть нейронов места продолжала работу так, как если б крыса находилась в «белом» вольере, но параллельно включились и другие схемы, соответствующие «зеленому» вольеру. Некоторое время — точнее говоря, именно 125 мс — обе группы конкурировали, действуя параллельно, а вскоре вторая группа «одолела» первую. Это ярко демонстрирует тот факт, что память организована не непрерывным потоком, а дискретными блоками, «квантами» продолжительностью 125 мс, в соответствии с глубинным тета-ритмом мозга.

По публикации ScienceNOW