rsfirma.ru

Как вы запоминаете, где именно припарковали машину? Почему вы уверены, что двигаетесь в нужном направлении? Какие механизмы помогают вам детально вспоминать события из своей жизни?

В своём коротком выступлении на образовательной площадке TED нейробиолог Нил Берджесс, который занимается изучением нервных механизмов, отображающих пространство вокруг нас, и их связи с памятью и воображением, очень сжато и доступно рассказал об исследованиях в этой области: как работает пространственная память, какую роль в этой работе игают «нейроны места» и «нейроны решетки» и как решётчатая активность мозга помогает нам строить не только карту местности, но и карту воспоминаний нашей жизни.

Вопрос, как устроена система, позволяющая мозгу ориентироваться в пространстве, волновал биологов и философов на протяжении многих лет. Это сподвигло в первой половине XX века психолога Эдварда Толмана предположить, что в нашем мозге существует некая «когнитивная карта» — спроецированная на нервные клетки местность, в которой перемещается субъект. Для своего времени это было весьма смелое предположение, которое не могло быть проверено технически. Однако исследоваания второй половины столетия сумели подтвердить догадки учёного: так, в 1971 году американский нейробиолог Джон О’Киф, изучающий крыс, открыл особые «нейроны места» — нейроны гиппокампа, отвечающие за запоминание разных мест и путей: они срабатывали в тот момент, когда крыса пробегала через определенный участок лабиринта (например, один нейрон — для развилки, другой — для поворота, третий — для тупика). Дальнейшие исследования подтвердили предположение, что в гиппокампе хранится множество нейронных карт, благодаря которым мы легко ориентируемся на знакомой местности. Так, в 2005 году супруги Эдвард Мозер и Мэй-Бритт Мозер из Института нейрофизиологии и Центра биологии памяти при Норвежском университете естественных наук и технологии сумели открыть ещё один вид нейронов, связанных с ориентацией в пространстве — grid-нейроны («нейроны решетки»), которые разбивают пространство на шестиугольники, создавая тем самым нечто вроде координатной сетки, в котрой мозг размещает своего носителя и все видимые объекты. За свои открытия О’Киф и Мозеры получили в 2014 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

«Как нейрон места понимает, где именно находится крыса или человек? Эти два нейрона показывают, что границы пространства очень важны. Нейрону сверху нравится реагировать на полпути от стен коробки, в которой находится крыса. Чем больше коробка, тем шире активное пространство нейрона. Нейрону снизу нравится реагировать поблизости от стены на юге. И если поместить ещё одну стену в коробку, нейрон реагирует оба раза при приближении животного к стене на юге. Поэтому можно предположить, что ощущение расстояний и направление границ вокруг, в огромных зданиях и т.д., особенно важно для гиппокампа. Нейроны на входе гиппокампа передают ему информацию, реагируя непосредственно на выявление границ или углов в направлении или на местности, которую исследует крыса или мышь».