Американские ученые исследовали активность клеток места в мозге летучей мыши во время полета. Оказалось, что активность этих нейронов связана с положением в пространстве в будущем, а не в текущий момент времени, как это было показано для грызунов. Таким образом, клетки места создают траекторию движения, а не отображают положение в одной точке. Статья опубликована в журнале Science.
Ученые из Калифорнийского университета в Беркли исследовали активность мозга летучих мышей во время их перемещения по специальной комнате. Исследователи выяснили, что активность «клеток места» — нейронов, отвечающих за кодирование пространственного положения животного, — была сильнее связана с местом, где животное будет находиться в ближайшем будущем, а не с положением в текущий момент. Таким образом, активность клеток места ориентирована на отображение полной траектории полета.
Клетки места, расположенные в гиппокампе, образуют врожденную систему навигации наземных позвоночных. За открытие клеток места у грызунов в 2014 году была вручена Нобелевская премия, а многие фундаментальные эксперименты были проведены еще в 1970-х и 1980-х годах. Однако оставалось загадкой, как эта область мозга работает во время быстрого движения и как отражает местоположение в прошлом и будущем. Предыдущие эксперименты проводились с использованием относительно медленных животных, таких как крысы. Теперь ученые провели аналогичное исследование на летучих мышах, которые в лабораторных условиях могут развивать скорость до 50 км/ч. Авторы использовали беспроводные устройства для наблюдения за активностью мозга летучих мышей в то время, когда они свободно летали по специально построенной комнате с камерами, отслеживающими их перемещения.
«Основываясь на наших данных, можно было предположить, что клетки места у летучих мышей вообще не кодируют пространственную информацию, так как корреляция активности с положением животного в настоящий момент просто отсутствовала, — говорит первый автор исследования Михаил Ярцев. — Однако активность нейронов была связана с положением летучей мыши через секунду в будущем».
Таким образом, клетки места не просто соответствуют конкретному положению, а отражают траекторию в ближайшем будущем. Пока не ясно, уникально ли это для летучих мышей с их быстрым полетом или распространяется и на других животных. Так как работа гиппокампа нарушается при многих заболеваниях, в том числе при болезни Альцгеймера, когда происходят нарушения памяти и ощущения местоположения, открытие новых нейронных свойств поможет ученым лучше понимать патологию заболеваний и разрабатывать более эффективные методы лечения.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
