Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Стресс от удара током помешал найти Джорджа Клуни в виртуальном пространстве

Anthony Wagner et al. / Current Biology, 2020

Стресс во время навигации в пространстве ограничивает работу гиппокампа, отвечающего за извлечение воспоминаний, и участков теменной коры, принимающих участие в когнитивном контроле — и именно так способность проходить путь эффективно теряется. Это выяснили американские ученые, которые просили участников своего эксперимента найти в виртуальном пространстве нужный предмет или фотографию знаменитости (например, Джорджа Клуни), и били их током, чтобы вызвать стрессовую реакцию организма — повышенный уровень кортизола. Статья опубликована в журнале Current Biology.

Планирование каких-либо действий во многом полагается на работу эпизодический памяти, в которой хранится информация о том, что, где, когда и как произошло. Представим, к примеру, что покупателю в супермаркете нужно приобрести конкретный набор продуктов: скажем, пакет молока, сыр, лимон и корень имбиря. Весь этот процесс потребует извлечения информации о пути до магазина, а затем — о продуктах, которые нужно купить и о том, где их в супермаркете найти. То, насколько точно и быстро можно извлечь воспоминания из эпизодической памяти, обеспечивает эффективность процесса: покупка продуктов точно займет чуть меньше времени, если человек быстро найдет дорогу до магазина и вовремя вспомнит, что корень имбиря и лимон, скорее всего, лежат на соседних полках.

Помимо эпизодической памяти важен и еще один механизм — собственно, способность к планированию, которая во многом (но не полностью) полагается на когнитивный контроль. Оба этих механизма, с одной стороны, сильно зависят друг на друга, а с другой — довольно уязвимы к воздействию на человека внешних факторов: например, вызванного стресса. 

Проверить, как именно стресс влияет и на способность планировать и на эпизодическую память при навигации в пространстве решили ученые под руководством Энтони Вагнера (Anthony Wagner) из Стэнфордского университета. В их эксперименте приняли участие 38 человек: в течение двух дней они исследовали 12 виртуальных городов. Задача участников состояла в том, чтобы найти в виртуальной среде какой-нибудь объект или изображение с лицом знаменитости (например, Джорджа Клуни).

После успешного обучения участникам необходимо было повторить задание во время фМРТ. Перед каждым заданием им показывали план города, по которому необходимо было двигаться, причем на плане был выделен как классический маршрут — тот, по которому они уже ходили, так и короткий — наиболее эффективный. У каждого участника был выбор: либо воспользоваться тем же самым маршрутом, либо спланировать другой, более эффективный.

Из 38 участников у 20 на ноге были закреплены электроды: со случайной периодичностью во время навигации по виртуальному городу участников било током. Остальных участников определили в контрольную группу — их током не били. Физиологический показатель испытываемого участниками стресса — концентрацию кортизола в слюне — измеряли до начала эксперимента, три раза в процессе, а также после завершения.

Все виртуальные города были достаточно маленькими для того, чтобы можно было не пользоваться коротким, заново спланированным путем: участники из контрольной группы выбирали кратчайший путь только в 47 процентах случаев. При этом участники, которых били током, короткий путь выбирали в 31 проценте случаев. Они также тратили на 20 процентов больше времени, чтобы найти нужный предмет или фотографию, хоть и помнили путь так же точно, как и контрольная группа. Уровень кортизола в слюне участников, которых били током, существенно (p < 0,01) возрастал после начала эксперимента по сравнению с контрольной группой (у них кортизол, к слову, только падал).

Анализ фМРТ-данных показал, что у участников контрольной группы во время выполнения задания активность гиппокампа (ключевой структуры для хранения и извлечения воспоминаний) и участков теменных долей, принимающих участие в когнитивном контроле, выше, чем у группы, которую били током.

Авторы работы, таким образом, пришли к выводу, что стресс, вызванный ударами током (и явно физиологически измеримый) ингибирует активность участков мозга, необходимых для эффективного извлечения воспоминаний из эпизодической памяти и планирования. Это приводит к сложностям в навигации, и путь, который необходимо проложить, становится менее эффективным. 

Долгое время считалось, что извлечение воспоминаний из эпизодической памяти — исключительно человеческая прерогатива (во многом — из-за довольно сложного механизма). В мае 2018 года, однако, американским ученым удалось доказать, что делать это точно так же, как это делает человек, могут и крысы.

Елизавета Ивтушок

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.