Строение ткани головного мозга может объяснить связь между тренированностью и памятью

01.07.2017

Согласно результатам некоторых научных работ существует зависимость между тренированностью и памятью, однако, ученые никак не могли найти механизм, который их связывает. В ходе нового исследования, проведенного в Университете Иллинойса, было обнаружено, что причина может лежать в микроструктуре гиппокампа, области среднего мозга, играющего большую роль в процессах памяти.

Группа ученых из Института современных наук и технологий Бекмана университета Иллинойса под руководством профессора психологии Арона Барби использовала метод магнитно-резонансной томографии для измерения структурной целостности гиппокампа у здоровых молодых людей. Полученные результаты сравнивались с данными тестирования тренированности и памяти испытуемых. В итоге была обнаружена корреляция этих данных с вязкоупругостью, мерой структурной целостности тканей головного мозга, и эта зависимость была более выражена, чем в случае с размером гиппокампа.

"Применение новой технологии для изучения целостности гиппокампа у здоровых молодых людей может помочь как в исследовании функционирования этой области мозга, так и в ранней диагностике заболеваний до их перехода в запущенную форму", — сказал Барби.

Один из соавторов новой работы профессор психологии Нил Коэн из Иллинойса показал в своем предыдущем исследовании, что гиппокамп играет ключевую роль в механизме ассоциативной памяти, и что нарушение целостности этой области приводит к множеству нейродегенеративных заболеваний. В то же время на сегодняшний день большинство исследований структуры гиппокампа главное внимание уделяют его размеру.

Исследования с участием детей и пожилых людей выявили сильную корреляцию между размером гиппокампа и памятью. В то же время, по словам научного сотрудника Хиллари Шварба, у здоровых молодых людей такой зависимости обнаружено не было. Группа ученых из Иллинойса уделила больше внимания изучению микроструктуры ткани гиппокампа, применив одну из недавно появившихся технологий под названием магнитно-резонансная эластография. Это метод является разновидностью магнитно-резонансной томографии с той разницей, что под голову испытуемого помещается подушка, которая вибрирует с очень низкой амплитудой. По словам Шварба, ощущение сравнимо с ездой на автомобиле по очень хорошей дороге. Использование вибрации — это ключевой момент в измерении структурной целостности гиппокампа.

"Это можно сравнить с рябью на поверхности пруда. Если под водой есть какой-то большой объект, то над ним рябь будет менять свое направление, — сказал Шварб. — Волны, вызванные вибрацией, проходят через мозг и по их смещениям можно реконструировать внутреннюю структуру".

Итоги исследования, опубликованные в журнале NeuroImage, показали, что испытуемые, показавшие хорошие результаты в фитнес-тестах, как правило, продемонстрировали и лучшие результаты в тестах на память. Это подтверждает наблюдения, сделанные в более ранних работах. Получив дополнительную информацию о структуре гиппокампа, ученые смогли наметить путь дальнейшего изучения природы этой зависимости. Они обнаружили, что испытуемые с более высоким уровнем тренированности имели более эластичные ткани гиппокампа. Структура этих тканей связана с процессами памяти.