Ñëó÷àéíàÿ íîâîñòü èç Àðõèâà Íåéðîííûé ñïèäîìåòð íàøåãî ìîçãà
29.07.2015
Èññëåäîâàòåëè èç Íîðâåæñêîãî óíèâåðñèòåòà åñòåñòâåííûõ è òåõíè÷åñêèõ íàóê, Ìýé-Áðèòò è Ýäâàðä Ìîçåðû (May-Britt, Edvard Moser) îáíàðóæèëè â ìîçãå êðûñû íåéðîíû ñêîðîñòè - èõ àêòèâíîñòü ìåíÿëàñü â çàâèñèìîñòè îò òîãî, êàê áûñòðî äâèãàëàñü êðûñà.
Åùå â 2005 ãîäó ó÷åíûå íàøëè â ýíòîðèíàëüíîé êîðå ãðóïïó íåðâíûõ êëåòîê, êîòîðûå áûñòðî ïîëó÷èëè ïðîçâèùå GPS-ñèñòåìû ìîçãà. Ýòè êëåòêè ïî î÷åðåäè âîçáóæäàþòñÿ, ïîêà èíäèâèäóóì ïåðåäâèãàåòñÿ â ïðîñòðàíñòâå, - òî åñòü, ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî íåéðîíû îòìå÷àþò ó÷àñòêè òåððèòîðèè. Îñîáåííîñòü æå èõ â òîì, ÷òî âêëþ÷àþòñÿ òàêèå íåéðîíû ïî îñîáîé ñõåìå, ðàçáèâàÿ ïðîñòðàíñòâî íà øåñòèóãîëüíûå ôðàãìåíòû, äåëàÿ åãî ïîõîæèì íà îãðîìíóþ ðåøåòêó. Îòñþäà è èõ íàçâàíèå - grid-íåéðîíû, èëè íåéðîíû ðåøåòêè. Ñàìà æå ýíòîðèíàëüíàÿ êîðà èãðàåò áîëüøóþ ðîëü â ôîðìèðîâàíèè ïðîñòðàíñòâåííîé ïàìÿòè è äåêëàðàòèâíîé ïàìÿòè (î ñîáûòèÿõ è îáúåêòàõ, êîòîðûå ìû âèäåëè ñâîèì ãëàçàìè).
Íî, êàê ëåãêî ïîíÿòü, ðàáîòà êëåòîê ïðîñòðàíñòâåííîé îðèåíòàöèè çàâèñèò îò òîãî, ñ êàêîé ñêîðîñòüþ èíäèâèäóóì äâèæåòñÿ ÷åðåç ëàíäøàôò. Î÷åâèäíî, ÷òî ðàáîòà íåéðîííîé GPS-ñèñòåìû äîëæíà êîððåêòèðîâàòüñÿ êàêèìè-òî äàò÷èêàìè ñêîðîñòè. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, êàðòèðîâàíèå ìåñòíîñòè çàâèñèò åùå è îò îêðóæàþùåãî êîíòåêñòà, íàïðàâëåíèÿ äâèæåíèÿ, íàëè÷èÿ èëè îòñóòñòâèÿ ãðàíèö. Ïîýòîìó íàéòè íåéðîíû, êîòîðûå îòìå÷àëè áû ñêîðîñòü, áûëî âåñüìà íåïðîñòîé çàäà÷åé: èõ àêòèâíîñòü â ìîçãå ïîäîïûòíûõ æèâîòíûõ òðåáîâàëîñü îòäåëèòü îò àêòèâíîñòè äðóãèõ, êîòîðûå ðåàãèðîâàëè íà ñìåíó íàïðàâëåíèÿ, íà êîíòåêñò è ò. ä. Êðîìå òîãî, ñâîáîäíî ïåðåìåùàþùååñÿ æèâîòíîå ÷àñòî îñòàíàâëèâàåòñÿ, è âî âðåìÿ îñòàíîâêè, ïî ñëîâàì àâòîðîâ ðàáîòû, ìîçã - ïî êðàéíåé ìåðå, òà åãî ÷àñòü, êîòîðàÿ îòâå÷àåò çà îðèåíòàöèþ â ïðîñòðàíñòâå - âîîáùå ïåðåêëþ÷àåòñÿ â äðóãîé ðåæèì ðàáîòû.
Íåéðîáèîëîãè âîñïîëüçîâàëèñü îñòðîóìíûì óñòðîéñòâîì, ïîõîæèì íà àâòîìîáèëü áåç äíà: êðûñà â íåì ìîãëà äâèãàòüñÿ òîëüêî â îäíîì íàïðàâëåíèè è ñ òîé ñêîðîñòüþ, ñ êîòîðîé äâèãàëîñü ñàìî óñòðîéñòâî. "Àâòîìîáèëü" áûë çàïðîãðàììèðîâàí ìåíÿòü ñêîðîñòü, íî íè ðàçó íå îñòàíàâëèâàòüñÿ íà ïðîòÿæåíèè òåõ 4 ìåòðîâ, êîòîðûå îí "ïðîåçæàë" âìåñòå ñ êðûñîé.  ðåçóëüòàòå óäàëîñü îáíàðóæèòü êëåòêè, ÷üÿ àêòèâíîñòü ÷åòêî ìåíÿëàñü ïðè óñêîðåíèè èëè ïðè çàìåäëåíèè äâèæåíèÿ, ïðè÷åì îíè ðàáîòàëè äàæå â òîì ñëó÷àå, åñëè æèâîòíîå äâèãàëîñü â òåìíîòå.  ýòîì îíè ïîõîæè íà íåéðîíû ïðîñòðàíñòâåííîé ðåøåòêè, êîòîðûå ðàáîòàþò âíå çàâèñèìîñòè îò îêðóæåíèÿ, ðàñ÷åð÷èâàÿ îêðóæàþùåå ïðîñòðàíñòâî íåçàâèñèìî îò òîãî, ÷òî íàõîäèòñÿ âîêðóã. (Çà êîíêðåòíîå íàïîëíåíèå ëàíäøàôòà îòâå÷àþò äðóãèå êëåòêè, îòêðûòûå Äæîíîì Î'Êèôè, ðàçäåëèâøèì Íîáåëåâñêóþ ïðåìèþ ñ ñóïðóãàìè Ìîçåð.) Íåéðîíû ñêîðîñòè íàõîäÿòñÿ òàì æå, ãäå è grid-íåéðîíû - â ýíòîðèíàëüíîé êîðå, è, ñêîðåå âñåãî, îáå ãðóïïû êëåòîê àêòèâíî îáùàþòñÿ äðóã ñ äðóãîì. Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé îïóáëèêîâàíû â Nature.
Îäíàêî íå ôàêò, ÷òî íîâûå êëåòêè îêàæóòñÿ åäèíñòâåííûìè, ÷òî îáëàäàþò ôóíêöèåé ñïèäîìåòðà. Ïî ñëîâàì Ìàéêëà Õàññåëüìî (Michael Hasselmo) èç Áîñòîíñêîãî óíèâåðñèòåòà, ó íåãî è åãî ñîòðóäíèêîâ ñêîðî áóäåò îïóáëèêîâàíà ñòàòüÿ ñ îïèñàíèåì íåñêîëüêèõ òèïîâ èçìåðÿþùèõ ñêîðîñòü íåéðîíîâ, ñðåäè êîòîðûõ åñòü è òå, ÷òî íàõîäÿòñÿ â ýíòîðèíàëüíîé êîðå.
Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ìîæíî âñïîìíèòü ñîâñåì íåäàâíþþ ðàáîòó â Neuron - â íåé íåéðîáèîëîãè èç Óíèâåðñèòåòà Áîííà è Íåìåöêîãî öåíòðà íåéðîäåãåíåðàòèâíûõ áîëåçíåé îïèñûâàþò íåéðîííóþ öåïü, ñâÿçûâàþùóþ ïðîñòðàíñòâåííóþ ïàìÿòü è ñêîðîñòü ïåðåäâèæåíèÿ. Ìåíÿÿ ÷àñòîòó èìïóëüñîâ â ýòîé öåïè, ìîæíî áûëî ïîâëèÿòü íà ïîâåäåíèå ìûøè, íà òî, êàê îíà äâèãàëàñü. Ñêîðîñòíàÿ öåïî÷êà êëåòîê îêàçàëàñü ñâÿçàíà ñ ãèïïîêàìïîì, ãëàâíûì öåíòðîì ïàìÿòè; ñ äðóãîé ñòîðîíû, ýíòîðèíàëüíàÿ êîðà òîæå âõîäèò â "çîíó âëèÿíèÿ" ãèïïîêàìïà.
Õîòÿ âñå îïèñàííûå ýêñïåðèìåíòû âûïîëíÿëèñü íà æèâîòíûõ, ó ÷åëîâåêà, ñêîðåå âñåãî, äåëà îáñòîÿò òî÷íî òàê æå - âåäü è äëÿ íàñ âàæíî çíàòü ñêîðîñòü ñîáñòâåííîãî äâèæåíèÿ. Âîçìîæíî, ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî íåéðîííûõ ñïèäîìåòðîâ, êîòîðûå âìåñòå ñëåäÿò çà ïåðåìåùåíèÿìè òåëà è ñîîáùàþò î íèõ â GPS-ñèñòåìå, êîòîðàÿ, â ñâîþ î÷åðåäü, âìåñòå ñ êàðòàìè, õðàíÿùèìèñÿ â ïàìÿòè, ôîðìèðóåò êàðòèíó òîãî, ãäå ìû íàõîäèìñÿ.
|