Человек превзошел крыс в навигации на инопланетной парковке — Naked Science
5 минут
Редакция

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.
Вчера, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

Позавчера, 17:55
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

8 часов назад
5 минут
Мария Кривоченко

Американское исследование показало, что в тестах беби-бумеры набирают меньше баллов, чем их предшественники. Ученые связали снижение когнитивных способностей с образом жизни этого поколения и склонностью к лени и депрессии.

Вчера, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

Позавчера, 11:27
35 минут
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

Позавчера, 17:55
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: