Сталість пам'яті зберігається постійністю електричного поля, яке виникає від мінливого ансамблю працюючих нейронів.
Будь - яка інформація перетворюється в мозку на електрохімічні імпульси, що біжать від нейрона до нейрона. І якщо, наприклад, мова йде про робочу пам'ять, то логічно було б очікувати, що одні і ті ж відомості в ній будуть утримуватися одними і тими ж нейронами. Робоча пам'ять зберігає інформацію, яка нам потрібна ось прямо зараз. Припустимо, ви складаєте два і три або ж йдете вздовж магазинних полиць, шукаючи потрібний товар - робоча пам'ять у першому випадку завантажує в себе двійку, трійку і операцію додавання, а в другому випадку в ній зберігається образ і назва того, що ми хочемо купити. Повторимо ще раз - поки завдання залишається колишнім, поки ми не купили те, що потрібно, інформація в робочій пам'яті залишається колишньою, і нейрони, які її обробляють, теж повинні залишатися одними і тими ж.
Однак насправді все відбувається не так. Якщо подивитися на активність нервових клітин, що підтримують робочу пам'ять, то ніякої сталості ми там не побачимо: якісь нейрони, попрацювавши, потім замовкають, інші починають працювати - завдання ж залишається колишнім. Тут навіть є спеціальна назва - зсув репрезентації, тобто подання (репрезентація) інформації змінюється в сенсі візерунка нейронів, які в цьому задіяні.
Співробітники Інституту пам'яті та навчання Пікауера і Лондонського університету пишуть у статті в NeuroImage, що дивитися потрібно не на активність окремих нейронів, а на електричне поле, яке створює вся група клітин. Електричне поле виникає навколо будь-якого провідника з електричним струмом, і нейронні ланцюжки тут не виняток. Але виміряти поле, яке має відношення до робочої пам'яті, безпосередньо неможливо. Якщо ми впровадимо в мозок імплантат з електродами, що зчитує активність окремих нейронів, то ми і отримаємо відомості про активність окремих нейронів. Якщо ми використовуємо електроенцефалографію (ЕЕГ), то виміряємо сумарні електричні параметри відразу великої групи нейронів - занадто великий, щоб можна було судити про ті клітини, які задіяні в обробці конкретної інформації.
Однак і з ЕЕГ, і з «електродних» даних все-таки можна дізнатися, як поводиться електричне поле окремої групи клітин, якщо використовувати певні математичні методи. Експерименти з мавпами, які виконували вправу на робочу пам'ять, показали зміни електричного поля залежно від інформації, яку потрібно було утримати в пам'яті. Мавпи повинні були на короткий час запам'ятати рух точки по екрану, і електричне поле, відповідне нейронам робочої пам'яті, залишалося постійним, хоча самі нейрони то вмикалися, то вимикалися. При цьому, якщо напрямок руху точки змінювався - іншими словами, змінювалася сама інформація, яку потрібно було запам'ятати - то змінювалося і поле. І коли дослідники створили алгоритм, який за змінами параметрів поля пам'яті повинен був передбачати, що саме вона тримає в собі, то такий алгоритм працював точніше, ніж той, який намагався вгадати вміст пам'яті, аналізуючи активність окремих нейронів.
Автори роботи вважають, що сталість пам'яті підтримується якраз завдяки сталості поля: які саме нейрони будуть задіяні, не так вже й важливо, один і той же результат в сенсі електричного поля можна досягти різними ансамблями клітин. До речі, саме поле теж впливає на провідник, тобто на нейронні ланцюжки, і, швидше за все, воно допомагає включитися якимось нейронам, які досі мовчали. Втім, припускати тут можна дуже багато, і краще дочекатися нових експериментів, які допоможуть прояснити взаємини між окремими нейронами загальним електричним полем.