Открыты нейроны – «счетчики пробега», преобразующие пройденную дистанцию и истекшее время в память - Гранит науки - 2015-11-10

Животные ориентируются в пространстве, вычисляя свою текущую позицию по тому, насколько долго они движутся и как далеко они ушли – об этом свидетельствуют результаты исследования крыс на беговой дорожке. Авторы статьи, только что опубликованной в журнале Neuron, обнаружили, что грид- или решетчатые нейроны, называемые также нейронами координатной сетки, интегрируют информацию о времени и расстоянии, обусловливая память и навигацию даже в отсутствие визуальных ориентиров. Это открытие несколько меняет представления о роли грид-нейронов как системы навигации в головном мозге. «Пространство и время – это постоянные измерения, благодаря которым события могут быть организованы в памяти», цитирует руководителя исследования Ховарда Эйхенбаума (Howard Eichenbaum) из Бостонского университета (Boston University) MedicalXpress. По мнению ученого, полученные данные подкрепляют идею о том, что память эволюционировала как общая функция млекопитающих. Прежние исследования показали, что открытые Нобелевскими лауреатами прошлого года Май-Бритт Мозер (May-Britt Moser) и Эдвардом Мозером (Edvard Moser) в медиальной энторинальной коре головного мозга решетчатые нейроны получают сведения о направлении перемещения в пространстве от других клеток.

Однако до настоящего времени не было прямых указаний на то, что сами грид-нейроны сигнализируют о расстоянии или времени, и потому их роль в счислении пути оставалась чисто спекулятивной. Эйхенбаум и его коллега Бенджамин Краус (Benjamin Kraus) попытались прояснить этот вопрос, поместив крыс на беговую дорожку и регистрируя при этом активность их грид-нейронов. Оставляя неизменными либо продолжительность «бега на месте» либо предполагаемое расстояние, экспериментаторы варьировали скорость дорожки, чтобы вычленить влияние факторов пространства-времени на активацию грид-клеток головного мозга. Оказалось, что 92 процента возбуждаются в специфические моменты или на определенной дистанции имитации бега крысы на дорожке. Например, независимо от скорости или пройденного расстояния, одни клетки активировались каждые восемь секунд, другие – после того как крыса пробежала четыре метра, независимо от скорости или продолжительности бега. Половина клеток зависела в своем возбуждении от временного фактора, другая половина – от пространственного, но 41 процент и от времени, и от пространства. Эйхенбаум считает, что эти эксперименты знаменует начало исследований по представлению информации о времени в системе памяти. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».