А у нас самое большое научное СМИ в Telegram!
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
03.05.2017
Редакция Naked Science
310

Человек превзошел крыс в навигации на инопланетной парковке

Международная группа ученых пришла к выводу, что нейроны решетки формируют в мозге человека более адаптивную систему пространственной ориентации, чем у грызунов.

untitled-2
©Wikipedia

Нейроны решетки (grid cells) формируют сеть мозга, обеспечивающую ориентацию в пространстве, наряду с нейронами границы, нейронами направления головы, нейронами скорости и нейронами места. За описание этой сети норвежские биологи Мэй-Бритт Мозер (May-Britt Moser), Эдвард Мозер (Edvard I. Moser) и Джон О’Киф (John O’Keefe) в 2014 году получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Нейроны решетки расположены в энторинальной коре (височной доле) мозга и активируются в ситуации, когда животное преодолевает узлы воображаемой решетки, проецируемой на окружающее пространство. Дисфункция этой группы клеток выступает биомаркером болезни Альцгеймера.

 

В 2015 году ученые из Норвегии и Аргентины пришли к выводу, что уровень адаптации, который опосредуют нейроны решетки, аналогична для всех млекопитающих. В новой работе сотрудники Техасского университета в Остине, Будапештского университета и других вузов проверили эту гипотезу. Авторы изучили активность нейронов решетки с помощью электродов, вживленных в энторинальную кору добровольцев. Реализация процедуры стала возможна благодаря тому, что в роли последних выступили пациенты с эпилепсией: некоторые методы лечения заболевания предполагают вживление электродов в кору головного мозга. В выборку вошло всего четыре человека в возрасте 33–41 года.

 

Примеры локаций и соответствующая им активация нейронов решетки / ©Zoltan Nadasdy et al., PNAS, 2017

 

В течение недели испытуемые ежедневно играли в компьютерную игру, целью которой было помочь виртуальному инопланетянину вернуться на место, где он оставил космический корабль. По мере прохождения игры участники должны были ориентироваться на разных локациях, предполагающих вариативные углы наклона поверхностей, соотношение сторон, внешний вид и размеры. Анализ нейронной активности во время тестов позволил выявить особенности навигационной системы человека, неизвестные ранее: так, пациенты адаптировали свою систему координат в соответствии с изменениями размеров локации, выравнивая внутренний компас по границам и углам пространства на основании визуальных стимулов.

 

В свою очередь, грызуны, согласно прошлым экспериментам, используют для такой ориентации тактильный и обонятельный анализаторы. Кроме того, сеть, которую формируют нейроны решетки в мозге человека, значительно отклоняется от формы шестиугольника — хорошо изученного паттерна, характерного для крыс. По мнению авторов, дальнейшее изучение особенностей пространственной ориентации людей может помочь в ранней диагностике и предотвращении дисфункции нейронов решетки при нейродегенеративных заболеваниях.

 

Подробности исследования представлены в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

Ранее ученые обнаружили у нематод нейроны, отвечающие за восприятие магнитных полей, и выяснили, как жуки-навозники ориентируются по звездам.

 

Видеозапись игрового процесса / ©Zoltan Nadasdy et al., PNAS, 2017

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Сегодня, 07:55
Мария Азарова

Правильная интерпретация взаимодействий между кошками — важная составляющая благополучия проживающих в семьях животных. Однако многие владельцы все время сталкиваются с проблемой: как отличить игру питомцев от агонистического поведения?

30 января
Алиса Гаджиева

На юге Ирака идут раскопки Лагаша — одного из самых ранних крупных городов мира. Исследователи уже обнаружили городские кварталы и выделили отдельные общественные здания, в том числе древнешумерское кафе.

Позавчера, 16:13
Анна Новиковская

Каждый рыбак в Северной Америке мечтает поймать гигантскую щуку, но мало кому это удается. И ученые выяснили: все дело в размере и характере животного.

27 января
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

27 января
Сергей Васильев

Антропологи раскопали остатки центра массового изготовления обсидиановых рубил, где древние мастера Homo работали еще больше миллиона лет назад.

28 января
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: