Ученые выяснили, как развитие гиппокампа влияет на улучшение памяти у детей и подростков

Международная группа исследователей обнаружила, что в процессе взросления человеческий гиппокамп — ключевая структура мозга, отвечающая за память и пространственную ориентацию, — претерпевает значительные изменения, которые могут способствовать улучшению когнитивных способностей. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Авторами исследования стали специалисты под руководством Джона Кембера, Ин Хэ, Зевса Грасии-Табуэнки, Александра Барнетта и Сяоцянь Дж. Чай. Ученые сосредоточили внимание на изучении продольной оси гиппокампа, которая проходит от передних к задним отделам структуры и, как предполагается, играет важную роль в обработке пространственной и зрительной информации.

Ранее было известно, что различные участки гиппокампа отличаются друг от друга по генетическим характеристикам, клеточному составу и особенностям взаимодействия с другими отделами мозга. Однако механизмы формирования этих различий в детском и подростковом возрасте оставались недостаточно изученными.

Для получения более точных данных исследователи разработали метод функционального картирования мозга, основанный на анализе сигналов функциональной магнитно-резонансной томографии. В исследовании приняли участие 471 человек в возрасте от 5 до 21 года. Новый подход позволил определить функциональные системы гиппокампа у каждого участника индивидуально и проследить возрастные изменения с высокой точностью.

Анализ показал, что по мере взросления происходит выраженная перестройка задней части гиппокампа. Площадь поверхности этой функциональной системы постепенно сокращалась и к концу исследуемого возрастного периода уменьшалась почти на 40 процентов. Одновременно активность нейронных сетей в данной области становилась более автономной, а границы между различными функциональными зонами гиппокампа становились более четкими.

Особый интерес ученых вызвали связи задних отделов гиппокампа с медиально-теменными областями головного мозга. Выяснилось, что прочность этих связей возрастала с возрастом и напрямую ассоциировалась с более высокими показателями памяти даже после статистической корректировки на возраст участников.

По мнению авторов работы, выявленные изменения свидетельствуют о постепенной функциональной специализации гиппокампа в процессе развития. Формирование более четкой организации этой структуры может лежать в основе улучшения способности к запоминанию информации и развитию пространственной памяти у детей и подростков.

Исследователи считают, что полученные результаты помогают лучше понять биологические механизмы созревания мозга и могут стать основой для дальнейших работ, посвященных изучению когнитивного развития, а также нарушений памяти и обучения в детском возрасте.

Научный проект был реализован при поддержке Совета по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады, Исследовательского фонда Квебека, программы «Здоровый мозг для здоровой жизни» Университета Макгилла и программы канадских исследовательских кафедр.

Читайте также: