Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Скажи мне где твой друг, и я скажу, где ты

Нейробиологи из RIKEN (Япония) показали новые возможности механизмов пространственной ориентации — активность «системы GPS» крыс способна показать не только положение самой особи в пространстве, но и перемещения крыс, находящихся рядом. Результаты исследований опубликовали 11 января в журнале Science.



скажи мне где твой друг, и я скажу, где ты
Исследователи описали четыре предполагаемые модели совместного картирования пространства в гиппокампе

Для социальных животных очень важно осознавать свое положение в пространстве относительно других членов группы, и теперь стало больше известно о том, как именно мозг реализует эту задачу. Ответ на очередную загадку мозга дает новая работа исследователей из японского RIKEN Brain Science Institute: информация о соседях у крыс фиксируется в той же группе клеток мозга, в которой отмечается положение самой особи.

Ведущую роль в пространственной ориентации выполняет особая структура мозга – гиппокамп, точнее, его передняя часть. О ее значении в «картировании» уже было известно ранее — в 2014 году самые значимые исследования были отмечены Нобелевской премией по физиологии или медицине. Но использует ли мозг нейроны гиппокампа, чтобы наблюдать не только за обстановкой, но и за другими особями, оставалось под вопросом. Для проверки гипотезы исследователи поместили двух крыс в простой Т-образный лабиринт. Одной из них дали возможность наблюдать за другой перед тем, как самой выполнить задание, и записали активность ее гиппокампальных нейронов. В результате, активность мозга «наблюдателя» дала четкое представление не только о его собственных перемещениях, но о действиях «бегуна».

В ходе эксперимента «наблюдатель» должен был выполнить два типа заданий: пройти в тот же рукав лабиринта, в который ушел «бегун», и пройти в противоположный. Оказалось, что доля нейронов, обрабатывающих и учитывающих информацию о другом объекте, может составлять до трех четвертей от общего количества клеток «системы GPS».

Потоки информации о самом себе и о соседе не смешиваются, так как важно не только, какая именно клетка проявляет активность, но и в какой момент времени: нейроны гиппокампа активируются с частотой около 8-ми Гц (так называемый тета-ритм), и понять, где информация о «бегуне», а где — о самом «наблюдателе» можно за счет фазового сдвига между волнами активности клеток. А пересечение путей регистрируется отдельными нейронами только когда «наблюдатель» оказывается в месте, в котором ранее уже был «бегун» (например, перед развилкой, где крыса задерживается чуть дольше для принятия решения).

Количество нейронов, вовлеченных в процесс наблюдения за «бегуном», зависит от важности положения «бегуна» для «наблюдателя» в данный момент. Так, когда крысам нужно было оказаться в одном рукаве лабиринта, почти все активные нейроны «системы GPS» были вовлечены в отслеживание соседа; и только около 13% — в случае необходимости выбрать другой рукав.

«У нейронов не возникает путаницы, — комментирует Сигэёоси Фуджисава, заведующий лабораторией RIKEN BSI, — Активность клеток “наблюдателя” позволяет с высокой точностью реконструировать перемещения обеих крыс, и даже сказать, что кто-то из них находится сейчас в месте, в котором когда-то побывали они обе».

Фуджисава и его коллеги предполагают, что, гиппокамп способен формировать четыре типа пространственных моделей: модель самой особи, модель наблюдаемой особи, модель взаиморасположения особей в пространстве в одно и то же время, и отметки о посещении разными особями одних и тех же точек пространства в разное время.

Полученные выводы расширяют существующую теорию когнитивных карт и дополняют представление о роли гиппокампа в когнитивных процессах.

Текст: Виктория Стельмах

Ссылка на источник

Tags: информация, исследования, мозг, нейробиология, нейроновости, обучение
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

Buy for 20 tokens
Глядя на своих детей, каждый из нас рад и спокоен, когда они здоровы, когда смеются, бегают, играют. Когда им не больно. Но есть те, кто видит боль своих детей каждый день, боится отвести глаза, чтобы не потерять своего ребенка, борется за его жизнь. Ирина и Николай Османовы просят Вас о…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments