Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Нейробиологии>>Мозг воспринимает пространство с помощью набора разномасштабных карт

Пятница, 07 Декабрь 2012 23:11

Мозг воспринимает пространство с помощью набора разномасштабных карт

Автор 

Мы ориентируемся в пространстве с помощью особой группы нервных клеток, называемых grid-нейронами. Это что-то вроде GPS-систем мозга: когда человек или животное движется, grid-нейроны по очереди возбуждаются, отмечая участки пространства и передавая сигнал в гиппокамп. Особенность grid-нейронов в следующем: они периодически возбуждаются, разбивая пространство на шестиугольные участки, и нейрон, попадая в вершину такого шестиугольника, реагирует импульсом.

Разномасштабные нейронные карты местности и их соотнесённость со «слоями памяти» в гиппокампе (фото авторов работы)Разномасштабные нейронные карты местности и их соотнесённость со «слоями памяти» в гиппокампе (фото авторов работы)Исследователи из Норвежского научно-технического университета обнаружили удивительную черту этих клеток. Оказывается, grid-нейроны собраны в модули, числом не менее четырёх, и каждый из модулей отвечает за один и тот же кусок пространства, но в разном масштабе. Иными словами, карта территории в мозгу складывается в виде «бутерброда» из нескольких карт, от самой общей к наиболее детальной. Если вспомнить о шестиугольной схеме возбуждения нейронов, то получится несколько сеток с гексагональными ячейками, наложенных друг на друга.

Если мы делаем, например, три шага, то нейроны более крупной сетки отреагируют на перемещение, скажем, всего два раза — в начале и в конце пути, в то время как нейроны более частой отзовутся пять, десять, пятнадцать раз. Впрочем, выдумывать цифры тут нет нужды. Оказалось, что масштабы пространственно-нейронных сеток соотносятся друг с другом по определённому математическому закону: бόльшая стека превосходит меньшую на 42% от частоты меньшей. (Эту закономерность особенно оценят поклонники бессмертного «Автостопом по галактике» Адамса, с его легендарным ответом на вопрос о «жизни, смерти и вообще».)

До сих пор такую модульную организацию нервных клеток находили только в тех отделах мозга, которые отвечают за восприятие информации от органов чувств и за моторику. То, что точно так же могут работать клетки, имеющие дело с довольно абстрактной информацией, исследователей весьма удивило. Хотя эксперименты ставились на крысах, авторы работы, опубликованной в Nature, полагают, что таким же образом картографируется пространство и у других млекопитающих, включая человека. Причём модулей может быть гораздо больше четырёх: учёные полагают, что у крыс их около десяти, только пока что не все удалось увидеть экспериментально. Особенность пространственных модулей ещё и в том, что «на глаз», с помощью микроскопа, их различить невозможно: нейроны разных карт перемешаны между собой и иногда входят в несколько разных решёток. То есть можно говорить о функциональных модулях, которые работают отчасти благодаря одним и тем же клеткам.

Исследователи полагают, что такая модульная организация может быть присуща и другим функциям мозга — к примеру, памяти. Grid-нейроны, как было сказано, посылают свои импульсы в гиппокамп, один из главных центров памяти. Можно представить, что и в гиппокампе есть похожие разномасштабные функциональные решётки нейронов, только имеющие дело не с текущим положением индивидуума в пространстве, а с его воспоминаниями.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Прочитано 9216 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Дельфины пробуют изобрести межвидовой язык

11-10-2010 Просмотров:7579 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Дельфины пробуют изобрести межвидовой язык

Хотя у дельфиновых разных видов и родов есть несколько общих сигналов, в целом диалекты этих млекопитающих отличаются. Однако удивительно: когда в море встречаются дельфины двух видов, они пытаются договориться, изменяя...

Язык хамелеона разгоняется до "сотни" за сотую долю секунды

04-01-2016 Просмотров:3943 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Язык хамелеона разгоняется до "сотни" за сотую долю секунды

Язык микрохамелеонов оказался одним из самых быстрых и сильных объектов живого мира – он разгоняется до 100 км в час за сотую долю секунды, переживает перегрузки в 260 ускорений свободного падения и вырабатывает примерно 14 киловатт энергии...

Хайнаньская биота

19-02-2013 Просмотров:12333 Животные (Animalia) Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Хайнаньская биота — богатая фауна макроскопических бесскелетных животных, обнаруженная в 1986 году Сун Вэйго (Song Weiguo) в докембрийских отложениях Китая (остров Хайнань) с возрастом 840—740 млн. лет. Похожая фауна была найдена и М. Б. Гниловской в России, на...

"Прадеды" дождевых червей вызвали первое глобальное потепление на Земле

02-07-2018 Просмотров:347 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

"Прадеды" дождевых червей вызвали первое глобальное потепление на Земле

Первые многоклеточные животные уничтожили гигантские запасы органики, накапливавшиеся на дне первичного океана Земли, что вызвало мощное глобальное потепление примерно 500 миллионов лет назад, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. "На дне океана...

В тени спинозавров жили крохотные ящерицы

23-09-2016 Просмотров:3665 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В тени спинозавров жили крохотные ящерицы

Раскопки верхнемелового местонахождения ископаемых позвоночных Kem Kem в юго-восточном Марокко продолжают радовать палеонтологов интереснейшими находками. Только что международная группа исследователей описала отсюда остатки маленькой ящерицы, обитавшей бок о бок с...

top-iconВверх

© 2009-2019 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.