Наша способность учиться, запоминать, решать проблемы и говорить – все это когнитивные функции, связанные с различными частями нашего мозга. Если исследователи смогут определить, как эти части мозга общаются и обмениваются информацией друг с другом, клиницисты и хирурги смогут лучше понять, как такие болезни, как болезнь Альцгеймера и рак мозга, влияют на эти когнитивные функции.
Большинство существующих симуляционных исследований показывают, что части мозга с высокой связностью, так называемые "узлы", наиболее важны, когда речь идет о нескольких различных когнитивных задачах. Но результаты недавнего и редкого исследования in vivo, только что опубликованного в Nature Communications, демонстрируют, что прилежащее ядро (NAc) – часть мозга со слабыми связями – играет неожиданно важную роль в улучшении сети памяти.
Исследование проводилось Джино Дель Ферраро, научным сотрудником Института Левича Городского колледжа Нью-Йорка в сотрудничестве с группой исследователей CCNY и группой исследователей из Instituto de Neurosciencia в Испании под руководством Андреа Морено. Дель Ферраро и его команда предоставили теоретический анализ, моделирование и прогнозы, в то время как испанская команда выполнила проверку прогнозов in vivo.
Цель исследования состояла в том, чтобы определить, какие области мозга можно стимулировать для улучшения памяти, определив, какие узлы являются влиятельными узлами в сети мозга памяти в трех различных областях интеграции мозга: гиппокамп, префонтальная кора и прилежащее ядро (NAc).
Предыдущие исследования когнитивных задач показали, что NAc находится ниже гиппокампа и префонтальной коры и, следовательно, не влияет на интеграцию мозга. Фактически, Дель Ферраро и его команда доказали, что NAc играет важную роль в формировании памяти.
Стоит отметить результаты исследования под руководством CCNY, а также методологию, использованную для их достижения. Дель Ферраро замечает: "Эффекты удаления узла из сети изучались с помощью моделирования как для сетей мозга человека, так и животных, но прямые проверки in vivo редки. Таким образом, до этого момента не существовало обоснованного подхода к прогнозированию того, какие узлы необходимы для интеграции мозга."
Дель Ферраро и его команда в настоящее время сотрудничают с онкологическим центром Memorial Sloan Kettering в Нью-Йорке, пытаясь применить аналогичные методы к людям с раком мозга в языковых частях мозга. Они пытаются определить, какие узлы являются важными для языковой выработки, чтобы, если пациенты перенесут операцию на нервной системе, хирург знал, какие части мозга необходимо сохранить.