Для навигации по окружающему миру мозг человека формирует карты местности. Впервые американские учёные прояснили механизм этой процедуры.
Многочисленные нынешние научные работы в области нейробиологии стремятся раскрыть механизмы усвоения новыми знаниями и навыками мозгом человека. В одном из последних исследований авторам удалось обнаружить, что мышь во сне, запоминая маршрут, словно… проходит По нему начинали сначала. Но как такая информация «записывалась» в памяти, неизвестно было.
Ученые из американских университетов наблюдали за созданием когнитивных карт в головном мозге мышей при помощи специального микроскопа. Исследования дали неожиданные результаты. появились в научном журнале Nature.
Исследователи отслеживали работу тысяч нейронов у грызунов во время обучения ориентироваться в двух виртуальных коридорах. В одном из них нахождение вознаграждения (воды) было ближе, в другом — дальше. Начав тренировку, мышам с помощью указателя сообщали местоположение награды.
У всех животных обучение проходило по единой логике. Сначала научились не пытаться пить воду там, где её быть не должно. Потом поняли, что в каждом коридоре награда выдаётся только один раз. Наконец, перестали искать награду в начале пути, если находились в коридоре, где вода располагалась дальше.
Вначале знакомства с коридорами нейронная активность у каждой мыши была одинаковой и линейной. Во время обучения две «дорожки» демонстрировали все больше различий, отражающих разные сигналы и награды. К концу эксперимента даже одна и та же часть (например, начало) разных коридоров кодировалась по-разному, что помогало мышам понимать скорость нахождения воды в каждом пространстве.
Специальные клетки помогают отличать похожие места, кодируя информацию, полученную органами чувств.
Исследования этого механизма позволят совершенствовать терапии нарушений памяти, таких как болезнь Альцгеймера. Ученые также полагают, что это открытие приведет к созданию алгоритмов ИИ, максимально приближенных к функционированию человеческого мозга.