GPS-клетки в мозге отслеживают время и расстояние

В прошлом году Джон О’Киф  (John O’Keefe) с коллегами получил Нобелевскую премию за открытие системы в головном мозге, которая позволяет ориентироваться в пространстве. Сейчас Говард Эйхенбаум (Howard Eichenbaum) из Бостонского университета (Boston University) с коллегами получил новые данные об этой навигационной системе. Выяснилось, что функции нейронов решетки энторинальной коры головного мозга гораздо шире: они могут отслеживать не только местоположение, но также время и расстояние.

В эксперименте ученые отслеживали активность этих клеток у крыс, передвигающихся на беговых дорожках. В опыте менялось не положение животных в пространстве, а пройденное расстояние и затраченное на это время. Как оказалось, клетки решетки реагировали и на изменение одного из этих параметров. Примерно 40% таких клеток регистрировали и время, и расстояние. Например, как показала запись активности с имплантированных электродов, нейроны решетки, реагирующие на время, в ходе шестнадцатисекундного забега активировались на 5 и 10 секунде. Нейроны решетки, реагирующие на расстояние, активировались, когда крыса пробегала каждые 200 сантиметров. Эти показатели оставались постоянными даже при изменении скорости движения беговой дорожки.

«Эти результаты указывают на то, как мозг адаптируется», — комментирует Лорен Франк (Loren Frank) из Университета Калифорнии (University of California), Сан-Франциско.

Скорее всего, измерения времени и расстояния тоже необходимы для ориентации в пространстве – для животных важно, насколько далеко они убежали и сколько времени на это потребовалось. Кроме того, все три показателя важны для правильного формирования воспоминаний, отмечают авторы.

В прошлом году Джон О’Киф  (John O’Keefe) с коллегами получил Нобелевскую премию за открытие системы в головном мозге, которая позволяет ориентироваться в пространстве. Сейчас Говард Эйхенбаум (Howard Eichenbaum) из Бостонского университета (Boston University) с коллегами получил новые данные об этой навигационной системе. Выяснилось, что функции нейронов решетки энторинальной коры головного мозга гораздо шире: они могут отслеживать не только местоположение, но также время и расстояние.

В эксперименте ученые отслеживали активность этих клеток у крыс, передвигающихся на беговых дорожках. В опыте менялось не положение животных в пространстве, а пройденное расстояние и затраченное на это время. Как оказалось, клетки решетки реагировали и на изменение одного из этих параметров. Примерно 40% таких клеток регистрировали и время, и расстояние. Например, как показала запись активности с имплантированных электродов, нейроны решетки, реагирующие на время, в ходе шестнадцатисекундного забега активировались на 5 и 10 секунде. Нейроны решетки, реагирующие на расстояние, активировались, когда крыса пробегала каждые 200 сантиметров. Эти показатели оставались постоянными даже при изменении скорости движения беговой дорожки.

«Эти результаты указывают на то, как мозг адаптируется», — комментирует Лорен Франк (Loren Frank) из Университета Калифорнии (University of California), Сан-Франциско.

Скорее всего, измерения времени и расстояния тоже необходимы для ориентации в пространстве – для животных важно, насколько далеко они убежали и сколько времени на это потребовалось. Кроме того, все три показателя важны для правильного формирования воспоминаний, отмечают авторы.