03.05.2017
Редакция Naked Science

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.
18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

Позавчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Вчера, 12:29
Алиса Гаджиева

На месте римского военного лагеря в Аугсбурге обнаружили клад, состоящий из нескольких тысяч предметов.

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

Позавчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: