Американские ученые обнаружили в мозге человека синхронизацию потенциалов действия конкретного нейрона с колебаниями окружающих его клеток — фазовую прецессию. У человека этот процесс связан не только с чередованием последовательных положений в пространстве, но и с абстрактным продвижением к заданным целям. Статья опубликована в журнале Cell.
Фазовая прецессия — нейрофизиологический процесс, в котором время возникновения потенциалов действия в нейронах синхронизируется с фазой нервных колебаний в окружающих клетках. Этот процесс изучался на грызунах во время перемещения в лабиринтах. Определенные клетки места в гиппокампе крысы с повышенной частотой генерируют потенциалы действия по мере того, как животное перемещается в пространстве. У людей фазовая прецессия ранее никогда не наблюдалась.
Ученые из Колумбийского университета и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе показали существование фазовой прецессии в мозге человека. Оказалось, что она связана не только с последовательными положениями в пространстве, как у грызунов, но и с абстрактным движением к конкретным целям.
Авторы напрямую измерили мозговую активность 13 пациентов с нейрохирургическими заболеваниями. Все они страдали лекарственно-устойчивой эпилепсией, поэтому для лечения в их мозг были имплантированы электроды. Участники эксперимента выполняли задачу по навигации в виртуальной реальности. Ученые измерили, как время возникновения потенциалов действия нейронов связано с последовательными положениями в пространстве.
Анализируя данные, исследователи отмечали, как часто нейроны срабатывают вместе с медленными мозговыми волнами, а после идентифицировали фазовую прецессию в гиппокампе. Затем они попытались найти доказательства того, что фазовая прецессия отвечает и за более сложные последовательности, такие как прогресс, достигнутый человеком в достижении конкретных целей. Для этого ученые измерили временные взаимосвязи между мозговыми волнами и нервными импульсами без какой-либо привязки к пространственному положению. Таким образом, они обнаружили существование фазовой прецессии в лобных долях мозга, где она никогда раньше не наблюдалась.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
