Новости

Нейробиологи реконструировали взгляд мыши на мир через усы

В отличие, например, от кошек и собак, мыши способны с помощью своих чувствительных усов создать "в голове" подробную трёхмерную картинку того, что их окружает. Примерно по тому же принципу человек с помощью осязания распознаёт то, что находится в тёмной комнате.
Команда исследователей из Университета Калифорнии в Беркли во главе с Хиллелом Адесником (Hillel Adesnik) решила тщательно разобраться, как же всё-таки функционирует связка усы-мозг у грызунов. В итоге учёные реконструировали ту самую нейронную карту, которая помогает мыши понять, что располагается вокруг для успешной ориентации в пространстве, ловли насекомых или избегания кошек.
При составлении уже ставших традиционными карт в расчёт бралась бы активность отдельных нейронов в ответ на движение конкретного волоска. Ещё одна известная схема, опробованная на человеке, предполагает составление так называемого сенсорного гомункулуса – карты зон головного мозга, принимающих сигналы от определённых групп рецепторов. Но авторы нового исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Neuron пошли принципиально другим, неизведанным ранее путём.

"Это не карта тела, а карта пространства вокруг головы животного, которое оно сканирует своими усами, рассказывает Адесник. – Это совершенно новый подход, который не был опробован ранее ни на одном из видов".

Усы мыши были выбраны в качестве объекта изучения потому, что хорошо известно о нейронной связи каждого волоска у основания с чётко определёнными структурами в мозге. Каждое животное имеет около 24 больших лицевых усиков. И при столкновении с объектом легко отследить, какая структура активизировалась. Конечно, у грызунов есть ещё зрение, хотя и очень размытое, обоняние и слух, но они отходят на второй план по значимости для формирования представления об окружающем пространстве.
Главным вопросом для нейробиологов было то, каким именно образом организована кора головного мозга у изучаемых животных, что они умудряются определить положение и распознать объект для определения дальнейших действий с помощью усов. Объяснение нашлось в её многослойной структуре.

Основная гипотеза учёных заключалась в том, что два средних слоя не просто кодируют движение усика, а предоставляют пространство для кодирования того, что в данный момент он ощупывает. Для доказательства своей правоты они использовали метод дфухфотонной кальциевой визуализации. С его помощью нейробиологи смогли заглянуть глубже внутрь ткани и проследить поведение меченых нейронов.
Исследователи полагают, что и люди могут иметь скрытые пространственные карты внешнего мира, закодированные в нейронах коры головного мозга. Причём речь в этом случае идёт не только об осязании, но и о слухе, и о зрении.
Больше информации о современных достижениях в области изучения мозга человека и животных можно почерпнуть в специальном разделе проекта "Вести.Наука".
Читайте также
«Филиал ада»: возможна ли жизнь на Венере, и если да, то какая?
«Филиал ада»: возможна ли жизнь на Венере, и если да, то какая?
На Венере обнаружен газ фосфин. Многие сочли это признаком жизни. Ликуем?
Если долго сидеть вредно, может, лучше работать лежа?
Если долго сидеть вредно, может, лучше работать лежа?
Работать в гамаке или мягком кресле полезнее, чем в положении сидя?
«Понюхал? Попробовал!» Подборка научных мемов
«Понюхал? Попробовал!» Подборка научных мемов
Новая подборка высоколобых мемов