Исследователи из City, University of London и MIT установили, что попвытки восстановить побольше информации ведут к коммуникационным разрывам между частями головного мозга, ответственных за сохранение памяти.

Повседневный опыт делает это очевидным, что наша рабочая память ограничена, и мы можем запоминать не так много сразу. Авторы предполагают, что "сцепление" или синхронность мозговых волн между тремя ключевыми областями нарушается определенными способами, когда визуальная рабочая нагрузка на память становится слишком большой, чтобы справиться. Эта потеря синхронизации означает, что регионы больше не могут взаимодействовать друг с другом для поддержания рабочей памяти.

Максимальный объем рабочей памяти - например, общее количество изображений, которые человек может удерживать в рабочей памяти одновременно - варьируется между отдельными людьми, но в среднем около семи. Это новое исследование пытается понять, что заставляет память иметь этот внутренний предел.

Ведущий автор исследования Димитрис Пиноцис, сказал: «При максимальной мощности памяти мозг сигнализирует, что сохранять воспоминания и управлять действиями на основе этих воспоминаний, достигло своего максимума. Выше этого пика те же самые сигналы не воспринимаются».

Поскольку исследователи ранее сопоставляли объем рабочей памяти с интеллектом, важно понимать, что заставляет рабочую память иметь внутренний предел, потому что это также может помочь объяснить ограниченный характер сознательного мышления и то, как оно может нарушиться при заболеваниях.

Чтобы исследовать пределы рабочей памяти, исследователи провели подробный статистический анализ данных, когда животные субъекты играли в простую игру. Они должны были заметить разницу, когда на экране отобразился набор квадратов, а затем, после кратковременного пустого экрана, давали почти идентичный набор, в котором один квадрат изменил цвет. Количество задействованных квадратов, следовательно, загрузка рабочей памяти каждого раунда, варьировала так, что иногда задача превышала способность животных.

По мере того как животные играли, исследователи измеряли частоту и время мозговых волн, создаваемых ансамблями нейронов в трех регионах, предположительно имевших важную, хотя и неизвестную, связь в производстве визуальной рабочей памяти: префронтальной коры (PFC) фронтальные глазные поля (FEF) и латеральная внутрипариетальная область (LIP).

Используя сложные математические методы, они обнаружили, что регионы по существу работают как комитет, без какой-либо иерархии, чтобы сохранить рабочую память. Они также обнаружили изменения по мере приближения рабочей памяти, а затем превышению её емкости. В частности, исследователи обнаружили, что при достижении высокой пропускной способности PFC связи PFC с FEF и LIP прекращаются при низкой частоте.

Как показали предыдущие исследования, роль PFC может заключаться в том, чтобы использовать низкочастотные волны для обеспечения обратной связи, чтобы синхронизировать рабочую систему памяти, исследователи полагают, что когда этот сигнал назрушается, весь комплекс может также выходить из строя. Это наблюдение также может объяснить, почему емкость памяти имеет конечный предел.

Профессор Миллер сказал: «Мы знали, что стимулирующая нагрузка снижает обработку стимулов в различных областях мозга, но мы не видели каких-либо изменений, которые коррелировали с достижением критического объема, но мы увидели это в виде купирования с обратной связью. PFC перестает обеспечивать купирование обратной связи с FEF и LIP ».

Понимание сигналов мозга при пиковой нагрузке может помочь нам понять происхождение когнитивных нарушений. Это может привести к новым терапевтическим подходам для cnhflf.ob[ людей, таких как шизофреники," сказал Dr Pinotsis.