Внутренний GPS или нейронная карта пространства

Британский ученый Джон О’Кефе и норвежское супруги-исследователи Едвард и Мей-Брит Мозеры открыли клетки, которые отвечают за пространственную ориентацию в головном мозгу – такой себе внутренний GPS-навигатор. Теперь известно, как наш мозг создает карту окружающей среды, почему мы не натыкаемся на предметы и не блуждаем на местности. За это открытие ученые стали лауреатами Нобелевской премии по медицине и получили награду в размере 1,1 млн. долларов.

Внутренний GPS или нейронная карта пространства

Первый компонент этой системы О’Кефе из Университетского колледжа в Лондоне открыл в 1971 году. Исследователь заметил, что у крыс, когда они двигаются по комнате и попадают в ту ее часть, где уже раньше бывали, активируется определенная группа нервных клеток. То же самое переживают все позвоночные (люди в том числе).

В 2005 году Мей-Брит и Едвард Мозеры из Тронхейма, ученые Норвежского университета науки и технологий, идентифицировали другой тип нервных клеток, которые генерируют систему координат. Ученые поняли: именно благодаря этой системе координат крысы не блуждают, а двигаются в знакомом им направлении. «Это открытие поможет понять механизм потери пространственной памяти у людей, которые страдают от болезни Альцгеймера», — считают в Нобелевском комитете.

— Механизмы, которые запускают этот недуг, науке неизвестны. Но известно, что происходит при этой болезни — отмирают клетки коры главного мозга. Открытия, которое сделали ученые, состояние больных не облегчат, недуга от людей, которые должны заболеть, не отвернут, — убежден президент Украинского общества нейрологических наук, академик НАН Украины Олег Хрусталь. — Лекарство от болезни Альцгеймера изобретут (как и от других неизлечимых заболеваний). Однако когда это случится – предусмотреть невозможно.

— Почему открытие О’Кефе ждало признания 34 года, а открытие супругов Мозеров — только девять лет?
— Потому что эти открытия дополнили друг друга…

О’Кефе вставил в гипокамп крыс электроды и пустил их бегать по знакомой комнате. Ученый обнаружил: как только крыса попадает в какую-то определенную точку этой комнаты, определенная нервная клетка (точнее, целый ансамбль клеток) возбуждается. В другой части — просыпается другой ансамбль. Это и есть так называемые клетки позиционирования. В гипокампе фактически заложена карта нашего мира — нашей спальни, кухни, двора, рабочего кабинета и т.п.

Внутренний GPS или нейронная карта пространства

Что мы видим, когда берем в руки карту? Материки, страны, моря, разные населенные пункты. Карта О’Кефе — это карта без условных изображений, без пропорций (что-то подобное рисовали давние египтяне и греки). Чтобы сделать карту активной, нужно наложить ее на сетку координат. Сетевые клетки открыли супруги Мозеры. Выяснили, в каких условиях они функционируют. Ничего из того, что клетки умеют делать, не было бы возможным без такой важной функции мозга, как память. Мозг создает сетку координат и запоминает ее.
Данные, снятые с мозга передвигающихся в свободном пространстве крыс, оказались удивительны. Если нарисовать путь грызуна по большой коробке, получатся бессмысленные детские «каляки». Но особые нейроны сильно активизировались, когда крыса пересекала некие точки, которые «разбивали» пространство на гексагоны, состоящие из треугольников. В результате оно становилось похоже на сетку или решетку. Каждый раз, когда крыса пересекала узел гексагональной сетки, grid-нейроны активизировались. «Причем разные grid-нейроны отвечают за разные расстояния, какие-то за пять сантиметров, другие за 15, 50 сантиметров и так далее, — объясняет Павел Балабан. — И получаются сетки или решетки разного “увеличения”, которые накладываются друг на друга и дают мощное и точное покрытие пространства».

Другие эксперименты и исследования выявили, что такие модульные системы ориентации в пространстве есть и у других млекопитающих, в том числе у человека. Ученые предполагают, что такие же координатные сетки не только возникают в процессе обследования пространства, но и должны примерно в таком же виде сохранятся в памяти людей.
В летние солнечные деньки не обойтись без очков, поэтому рекомендуем приобрести здесь удобные и стильные очки на ваш вкус, заодно можно отремонтировать свои старые очки, в любом случае качество сервиса вас несказанно порадует.

Оцените статью