Организация эпизодической памяти: нейронные механизмы, четырёхкомпонентная структура эпизода и программная реализация

Николай Дмитриевич Петрийчук

ПРЕПРИНТ

Эта статья является препринтом и не была отрецензирована.
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.

Организация эпизодической памяти: нейронные механизмы, четырёхкомпонентная структура эпизода и программная реализация

Н. Д. Петрийчук

2026-09-13

https://doi.org/10.24108/preprints-3116385

Междисциплинарное исследование нейронной организации эпизодической памяти, объединяющее данные современной нейробиологии, теорию гиппокампального индекса и её программную реализацию в искусственных системах. Основные положения: • Эпизодическая память формируется как специализированный энграммный ансамбль, где ключевую роль играют новые нейроны гиппокампа, при созревании обладающие пейсмекерной активностью и гипервозбудимостью в период созревания. • Индексный нейрон гиппокампа функционирует не как хранилище образа, а как уникальный «триггер», связанный с распределённым профилем возбуждения неокортекса через механизмы LTP и pattern completion. • Предложена и формально обоснована четырёхкомпонентная модель эпизода памяти E = <C, S, A, R> (Условия, Стимул, Действие, Результат), доказана её необходимость и достаточность для быстрой ориентировки и построения цепочек поведения. • Описаны механизмы извлечения памяти по частям (мульти-индексная энграмма), роль ретикулярной формации и амигдалы в фиксации значимости, а также эволюционный смысл дифференциальной выборки. • Показана возможность программной реализации эпизодической памяти в искусственных существах без эмуляции биологических нейронов — через прямую перезапись связей и мгновенную выборку по ключу.

Ссылка для цитирования:

Петрийчук Н. Д. 2026. Организация эпизодической памяти: нейронные механизмы, четырёхкомпонентная структура эпизода и программная реализация. PREPRINTS.RU. https://doi.org/10.24108/preprints-3116385

Список литературы

1. Marr D. Simple memory: a theory for archicortex // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. — 1971. — Vol. 262, № 841. — P. 23–81.

2. Teyler T. J., DiScenna P. The hippocampal memory indexing theory // Behavioral Neuroscience. — 1986. — Vol. 100, № 2. — P. 147–154.

3. McNaughton B. L., Battaglia F. P., Jensen O., Moser E. I., Moser M.-B. Path integration and the neural basis of the 'cognitive map' // Nature Reviews Neuroscience. — 2006. — Vol. 7, № 8. — P. 663–678.

4. McNaughton B. L. et al. The hippocampal indexing theory and episodic memory // Hippocampus. — 2007. — Vol. 17, № 12. — P. 1158–1169.

5. On the origin of memory neurons in the human hippocampus // Trends in Cognitive Sciences. — 2025.

6. Ben-Ari Y. Excitatory actions of GABA during development: the nature of the nurture // Nature Reviews Neuroscience. — 2002. — Vol. 3, № 9. — P. 728–739.

7. Ge S., Goh E. L. K., Sailor K. A., Kitabatake Y., Ming G.-L., Song H. GABA regulates synaptic integration of newly generated neurons in the adult brain // Nature. — 2006. — Vol. 439, № 7076. — P. 589–593.

8. Marin-Burgin A., Mongiat L. A., Pardi M. B., Schinder A. F. Unique processing during a period of high excitation/inhibition balance in adult-born neurons // Science. — 2012. — Vol. 335, № 6073. — P. 1238–1242.

9. Tanaka K. Z., Pevzner A., Hamidi A. B., Nakazawa Y., Graham J., Wiltgen B. J. Cortical representations are reactivated by the hippocampus during memory retrieval // Neuron. — 2014. — Vol. 84, № 2. — P. 347–354.

10. Liu X., Ramirez S., Pang P. T., Puryear C. B., Govindarajan A., Deisseroth K., Tonegawa S. Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall // Nature. — 2012. — Vol. 484, № 7394. — P. 381–385.

11. Horner A. J., Bisby J. A., Bush D., Lin W.-J., Burgess N. Evidence for holistic episodic recollection via hippocampal pattern completion // Nature Communications. — 2015. — Vol. 6. — Art. 7462.

12. Witter M. P., Wouterlood F. G., Naber P. A., Van Haeften T. Anatomical organization of the parahippocampal-hippocampal network // Annals of the New York Academy of Sciences. — 2000. — Vol. 911. — P. 1–24.

13. Witter M. P. Organization of the entorhinal-hippocampal system: a review of current anatomical data // Hippocampus. — 2014. — Vol. 24, № 6. — P. 603–622.

14. O'Keefe J., Dostrovsky J. The hippocampus as a spatial map. Preliminary evidence from unit activity in the freely-moving rat // Brain Research. — 1971. — Vol. 34, № 1. — P. 171–175.

15. Moser E. I., Kropff E., Moser M.-B. Place cells, grid cells, and the brain's spatial representation system // Annual Review of Neuroscience. — 2008. — Vol. 31. — P. 69–89.

16. Taube J. S., Muller R. U., Ranck J. B. Head-direction cells recorded from the postsubiculum in freely moving rats. I. Description and quantitative analysis // Journal of Neuroscience. — 1990. — Vol. 10, № 2. — P. 420–435.

17. Solstad T., Boccara C. N., Kropff E., Moser M.-B., Moser E. I. Representation of geometric borders in the entorhinal cortex // Science. — 2008. — Vol. 322, № 5909. — P. 1865–1868.

18. Kropff E., Carmichael J. E., Moser M.-B., Moser E. I. Speed cells in the medial entorhinal cortex // Nature. — 2015. — Vol. 523, № 7561. — P. 419–424.

19. Ramirez S., Liu X., Lin P.-A., Suh J., Pignatelli M., Redondo R. L., Ryan T. J., Tonegawa S. Creating a false memory in the hippocampus // Science. — 2013. — Vol. 341, № 6144. — P. 387–391.

20. Redondo R. L., Kim J., Arons A. L., Ramirez S., Liu X., Tonegawa S. Bidirectional switch of the valence associated with a hippocampal contextual memory engram // Nature. — 2014. — Vol. 513, № 7518. — P. 426–430.

21. Иваницкий А. М. Информационный синтез в коре больших полушарий // Журнал высшей нервной деятельности. — 1993. — Т. 43, № 2. — С. 219–227.

22. fornit.ru/71301 — О лимите новых эпизодов памяти и нейрогенезе гиппокампа.

23. fornit.ru/104473 — О категориях образов и критических периодах специализации неокортекса.

24. fornit.ru/72072 — О дереве восприятия и активной ветке.

25. fornit.ru/70785 — О конечном узле ветки дерева восприятия.

26. fornit.ru/70332 — Об оценке собственного состояния и образе значимости.

27. fornit.ru/102542 — Лаборатория схемотехники адаптивных систем: четыре искусственных существа.

28. Tonegawa Laboratory — публикации лаборатории Сусуму Тонегавы (MIT).

ПРЕПРИНТ

ИНФОРМАЦИЯ

Использование куки-файлов