Многие из вас наверняка замечали как работает мышечная память. Бывает кажется, что мозг забыл как выполняются те или иные действия, но мышцы словно сами совершают правильные движения. К примеру, если человек длительное время занимался спортом, играл на музыкальном инструменте, ездил на велосипеде, но потом сделал большой перерыв, то даже спустя много времени он может вспомнить заученные движения, и быстро вернуть себе былую форму. Особенно часто с подобной ситуацией сталкиваются музыканты, когда вспоминают как играть композицию, которую давно не исполняли. Может показаться, что мышцы в таких ситуациях действуют автоматически, но на самом деле мозг в этот момент активно работает, быстро распаковывая и упаковывая информацию, хранилась в определенных его отделах.

Мышечная память оказалась сложнее, чем считалось ранее

Как работает мышечная память

Чтобы выяснить как работает мышечная память, британские ученые провели исследование, в котором приняли участие 24 человека. Все они не были музыкантами, но их попросили выучить несколько простых мелодий на клавишах. Для этого понадобилось всего несколько дней.

Затем добровольцев попросили сыграть выученную мелодию, и во время игры делали снимки мозга при помощи функциональной магнитно-резонансной томографии. На снимках можно отслеживать поток насыщенной кислородом крови. Так как активные клетки требуют больше кислорода, по потоку крови можно косвенно понять какая часть мозга в тот или иной момент более активна. Ранее таким же способом ученым удалось выяснить, как память человека из фрагментов превращается в рассказ.

При проигрывании каждой мелодии, участники эксперимента получали визуальную подсказку чтобы подготовиться к исполнению, а затем вторую подсказку, которая помогала сыграть мелодию. Но в некоторых случаях добровольцам не давали вторую подсказку, в результате чего им приходилось вспоминать как играется та или иная мелодия. В результате ученые получили снимки мозга при выполнении как планируемой задачи, так и выполняемой при помощи мышечной памяти.

При помощи фМРТ ученые следили за активностью мозга добровольцев во время игры

Снимки показали, что связанные с движением области мозга становились активными на этапе планирования. Причем эта активность соответствовала самой задаче. Одни паттерны мозговой активности достоверно отражали определенные последовательности нот, а другие — обрабатывали информацию, связанную с длительностью тех же нот. Как отмечают исследователи, это происходит очень быстро, за считанные доли секунды до выполнения действия.

Когда люди начинали играть мелодию, и включалась мышечная память, отдельные паттерны, отвечающие за порядок и длительность нот, объединялись, в результате чего возникал новый уникальный паттерн мозговой активности. То есть мозг переходил от обработки каждого элемента движения по отдельности, к рассмотрению целостной картины. Причем новые “объединенные” паттерны были уникальны для каждой отдельной мелодии, то есть комбинации порядка нажатия клавиш и длительности нот. Об этом исследователи сообщают в журнале Journal of Neuroscience.

Принцип работы мышечной памяти

Если упростить все вышесказанное, то информация, разделенная на отдельные компоненты, в момент работы мышечной памяти объединяется, формируя целостные “файлы”, отвечающие за движения. Но результаты этого исследования противоречат устоявшейся теории, согласно которой части коры, контролирующие движение, находятся в своего рода иерархии.

Согласно этой теории, две области мозга, известные как премоторная и теменная, хранят “высокоуровневую” информацию о движениях. Если говорить о данном эксперименте, то это будет информация о порядке нот (клавиш) и длительности их нажатия. При этом первичная моторная кора, которая взаимодействует с мышцами через спинной мозг, обрабатывает только “низкоуровневую” информацию — какие мышцы пальцев и предплечий должны активироваться, чтобы произошло нажатие клавиш.

При воспроизведении движений мышечная «распаковывается», формируя информацию о движениях

Нынешнее же исследование говорит о том, что области, считавшиеся “низкоуровневыми”, способные передавать, якобы, только фиксированные команды, на самом деле оказались постоянно обновляющимися в зависимости от порядка и времени выполнения движения. Поэтому они принимали активное участвовали в планировании движения и затем его выполнении.

В настоящее время ученые занимаются изучением мышечной памяти в контексте заболеваний, которые влияют на способность планировать и координировать движения. Эта работа, возможно, может при восстановлении двигательных навыков у людей, к примеру, после инсульта. Однако ученые планируют еще изучить как работает мышечная память у опытных музыкантов.

Вполне возможно, что у музыкантов, которые хорошо владеют своими пальцами, последовательности движений становятся “зашитыми” в моторную кору, в результате чего “разворачиваются” не так, как у новичков. Напоследок отметим, что в последнее время ученым удалось сильно продвинуться в изучении работы памяти человека. Более того, одно из исследований показало, что память можно улучшить при помощи электростимуляции. Это поможет в будущем решить проблемы с памятью у людей в возресте.