Ориентация в пространстве - задачка достаточно непростая, но нам приходится управляться с ней чуть ли не раз в день. Кто-то с лёгкостью дойдёт до главной площади в незнакомом городке, а кто-то потеряется по дороге в туалет в небольшом кафе. Чем все-таки обоснована способность к внутренней навигации?

В 2005 году команда учёных из Норвегии доказала, что мозг млекопитающих содержит особенные клеточки - grid-нейроны, которые начинают активно работать, когда животное находится в определенных местах места. Тогда опыты проводились на крысах.

Не так давно америкосы заинтересовались тем же вопросцем: Джошуа Джейкобс (Joshua Jacobs) и его коллеги из института Дрекселя в Филадельфии решили узнать, есть ли у человека такие же специальные нейроны.

Вообщем, во время перемещения в пространстве активируются три типа клеток: нейроны направления (работают, когда мы избираем направление), нейроны места («зажигаются», когда мы находимся в определённой точке) и те самые grid-нейроны, которые также время от времени именуют «координатными нейронами» либо «нейронами координатной сетки».

Grid-нейроны отправляют сигнал нейронам места, а потом обе группы клеток отправляют сигналы гиппокампу - участку мозга, регулирующему переход кратковременной памяти в долговременную. Вся эта система несет ответственность за то, чтоб животное не заблудилось.

Наличие первых 2-ух типов клеток у человека было подтверждено практически сходу, но с grid-нейронами появились трудности: ранее имелись только косвенные свидетельства их существования в людском мозге.

Джейкобс и его команда провели опыт с ролью 14 добровольцев. В мозг испытуемых уже были вживлены особые электроды. Вначале они предназначались для исцеления эпилепсии, да и для данного исследования оказались полезны.

Участникам опыта предложили сыграть в компьютерную игру, где они ездили на виртуальном каре и запоминали локации разных объектов. Параллельно учёные наблюдали за нейронной активностью испытуемых. Опосля того как игроки освоились в виртуальном пространстве, их попросили вновь найти положение собранных предметов. Артефакты при всем этом оставались невидимыми до того времени, пока игрок не приближался к подходящей локации.

Виртуальная действительность была избрана не случаем: в обыкновенной жизни человек бы употреблял естественные ориентиры, из-за что могли бы активизироваться остальные клеточки мозга, а в компьютерной игре добровольцам пришлось без помощи других составлять мысленную карту местности, «зажигая» строго определённые нейроны.

Когда мы передвигаемся в пространстве, то нашу линию движения можно разбить на треугольники, соединённые вместе углами. Grid-нейроны активируются только тогда, когда мы достигаем угла воображаемого треугольника. Когда испытуемые играют в компьютерную игру, это видно достаточно отчётливо.

В процессе тесты исследователи увидели, что у добровольцев активировались клеточки в энторинальной коре (несет ответственность за память и навигацию) и передней поясной коре (участвует в процессе обучения) мозга - так же, как и у животных.

Любопытно, что учёные узрели и отличие: лишь у людей «зажигались» нейроны префронтальной коры, которая несет ответственность за формирование новейших эпизодических воспоминаний, связанных с определенным местом и временем.

Джейкобс считает, что опосля ещё пары шагов данного исследования можно будет говорить о разработке лекарства, стимулирующего работу навигационных нейронов. Это поможет людям не только лишь совладать с неуввязками ориентации в пространстве, да и параллельно сделать лучше некие функции мозга для профилактики дегенеративных болезней. Например, ненормальная активность нейронов энторинальной коры провоцирует возникновение заболевания Альцгеймера.

О результатах работы Джейкобса и его коллег можно почитать в журнальчике Nature Neuroscience.