Любая информация превращается в мозге в электрохимические импульсы, бегущие от нейрона к нейрону.

И если, например, речь идёт о рабочей памяти, то логично было бы ожидать, что одни и те же сведения в ней будут удерживаться одними и теми же нейронами. Рабочая память хранит информацию, которая нам нужна вот прямо сейчас.

Если посмотреть на активность нервных клеток, поддерживающих рабочую память, то никакого постоянства мы там не увидим: какие-то нейроны, поработав, потом замолкают, другие начинают работать — задача же остаётся прежней. Здесь даже есть специальное название — сдвиг репрезентации, то есть представление (репрезентация) информации изменяется в смысле узора нейронов, которые в этом задействованы.

Сотрудники Института памяти и обучения Пикауэра и Лондонского университета уверены, что смотреть нужно не на активность отдельных нейронов, а на электрическое поле, которое создаёт вся группа клеток. Электрическое поле возникает вокруг любого проводника с электрическим током, и нейронные цепочки тут не исключение. Но измерить поле, имеющее отношение к рабочей памяти, напрямую невозможно.

Если мы внедрим в мозг имплантат с электродами, считывающий активность отдельных нейронов, то мы и получим сведения об активности отдельных нейронов. Если мы используем электроэнцефалографию (ЭЭГ), то измерим суммарные электрические параметры сразу большой группы нейронов — слишком большой, чтобы можно было судить о тех клетках, которые задействованы в обработке конкретной информации.

Однако и из ЭЭГ, и из «электродных» данных всё-таки можно узнать, как ведёт себя электрическое поле отдельной группы клеток, если использовать определённые математические методы.

Эксперименты с обезьянами, которые выполняли упражнение на рабочую память, показали изменения электрического поля в зависимости от информации, которую нужно было удержать в памяти. Обезьяны должны были на короткое время запомнить движение точки по экрану, и электрическое поле, соответствующее нейронам рабочей памяти, оставалось постоянным, хотя сами нейроны то включались, то выключались. При этом, если направление движения точки менялось — иными словами, менялась сама информация, которую нужно было запомнить — то менялось и поле.

И когда исследователи создали алгоритм, который по изменениям параметров поля памяти должен был предсказывать, что именно она держит в себе, то такой алгоритм работал точнее, нежели тот, который пытался угадать содержимое памяти, анализируя активность отдельных нейронов.

Авторы работы полагают, что постоянство памяти поддерживается как раз благодаря постоянству поля: какие именно нейроны будут задействованы, не так уж важно, один и тот же результат в смысле электрического поля можно достичь разными ансамблями клеток. Кстати, само поле ведь тоже влияет на проводник, то есть на нейронные цепочки, и, скорее всего, оно помогает включиться каким-то нейронам, которые до сих пор молчали.

Впрочем, предполагать тут можно очень много, и лучше дождаться новых экспериментов, которые помогут прояснить взаимоотношения между отдельными нейронами общим электрическим полем.