Ученые обнаружили «нейронные часы», отвечающие за ориентацию в пространстве

Исследователи из Университета Сент-Эндрюс впервые идентифицировали в мозге особый механизм, работающий по принципу «биологического одометра». Как сообщает BBC, работа специфических клеток мозга напрямую определяет способность живых существ точно оценивать пройденное расстояние и ориентироваться в пространстве.

Открытие было сделано в ходе экспериментов с крысами, чья мозговая активность фиксировалась во время перемещения по специальной арене. Ученые установили, что определенные группы нейронов, известные как сетчатые клетки, активируются с четкой периодичностью, напоминая ход секундной стрелки. Этот внутренний ритм позволяет мозгу «подсчитывать» шаги и формировать ментальную карту местности.

«Представьте, что вы идете между кухней и гостиной. Эти клетки находятся в той части мозга, которая формирует внутреннюю карту — способность мысленно представить себя в окружающей обстановке», — отметил ведущий исследователь, профессор Джеймс Эйндж.

В ходе исследования, опубликованного в журнале Current Biology, выяснилось, что точность навигации напрямую зависит от регулярности этих сигналов. Когда крысы двигались в привычной среде, клетки срабатывали каждые 30 см, позволяя животным безошибочно находить дорогу к вознаграждению. Однако при изменении формы арены ритм сбивался, что приводило к «хронической недооценке» дистанции: животные останавливались слишком рано, теряя ориентацию.

Аналогичный эксперимент был проведен и с участием людей на увеличенной двенадцатиметровой площадке. Результаты показали, что человеческий мозг использует идентичный механизм. При искажении привычных границ пространства добровольцы начинали совершать те же ошибки в расчетах, что и грызуны. По словам ученых, этот эффект можно сравнить с прогулкой в густом тумане, когда исчезновение визуальных ориентиров нарушает работу внутреннего счетчика пробега.

«Чем регулярнее была схема стрельбы, тем лучше животные оценивали расстояние, которое им нужно было пройти», — пояснил профессор Эйндж.

Практическая значимость открытия выходит за рамки фундаментальной науки. Сетчатые клетки располагаются в отделах мозга, которые одними из первых подвергаются дегенерации при болезни Альцгеймера. Ученые полагают, что тесты на оценку пройденного расстояния могут стать эффективным инструментом ранней диагностики этого заболевания. В перспективе планируется разработка мобильных приложений, которые позволят выявлять когнитивные нарушения на основе точности пространственной навигации пользователя.

Источник: BBC News

#Наука #Мозг #Нейробиология #БолезньАльцгеймера #Исследования