Человеческий мозг обладает встроенным GPS

:  Ученым из Университета Дрексель (Филадельфия, США) удалось доказать существование в мозгу человека клеток, отвечающих за пространственную ориентацию и определение местонахождения относительно окружающей обстановки. Тип клеток мозга, которые помогают животным определять их местонахождение, впервые был обнаружен и у людей, говорится в новом исследовании. Ученые обнаружили нейроны, называемые клетками решетки, во время их активации в мозгу участников исследования, изучающих виртуальную среду. Клетки функционируют подобно встроенной системе глобального позиционирования (GPS), а также могут играть определенную роль в протекании процессов памяти.

«Клетки решетки подсказывают человеку его местонахождение относительно окружающей обстановки», говорит один из исследователей Джошуа Джейкобс из Университета Дрексель (Филадельфия), добавляя, что у животных клетки действуют подобно измерительной штанге (используется в навигации).

В конце 1970-х ученые обнаружили нейроны в гиппокампе (центр памяти мозга), которые активировались у крыс, находящихся в определенном месте. Находка получила название «клеток места»; через некоторое время их нашли и у людей.

В 2005 году ученые открыли клетки решетки, которые обеспечивают поступление информации для клеток места у крыс, а позже – у летучих мышей и обезьян. Данные функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ) намекнули на то, что подобные клетки есть и у людей, но настоящее исследование – первое из тех, которым удалось найти реальные доказательства их существования.

Джейкобс и его коллеги смогли добраться до человеческих клеток решетки при помощи электродов, имплантированных в мозг пациентов, проходивших курс лечения по причине эпилепсии, стойкой к действию лекарств. Электроды используются для обнаружения источника приступов.

В ходе исследования пациенты играли в игру на основе виртуальной реальности в симулированной открытой внешней среде. Их заданием был поиск разнообразных объектов (бутылка воды или велосипед, к примеру). Объект исчезал, и участникам требовалось добраться до предыдущего его местоположения при помощи джойстика.

При выполнении задания ученые фиксировали активность клеток решетки в области мозга под названием энторинальная область коры, которая принимает участие в протекании процессов памяти и повреждается во время развития болезни Альцгеймера. В ходе исследования клетки активировались за принципом трехгранной решетки, формируя систему координат для отслеживания движений человека.

Данные работы помогают демистифицировать суть человеческого ориентирования, демонстрируя, что мы используем механизмы определения местонахождения, напоминающие те, что были обнаружены у крыс и других животных.

Некоторые данные дают возможность предполагать, что система клеток решетки мозга развилась в ходе эволюции для поддержки передвижения первобытных животных. Но у людей, тем не менее, идентичные структуры мозга принимают участие и в протекании процессов памяти, отмечает Джейкобс.

«Это может помочь объяснить множество заболеваний, влияющих на пространственную ориентацию», говорит Джейкобс. «Люди с Альцгеймером часто теряют ориентацию», добавляет он, предполагая, что лечение, направленное на клетки решетки, должно оказаться действенным в данном случае.

comments powered by HyperComments

Также читайте