Мозок не відрізняє горизонталь від вертикалі - 8 серпня 2018 - наш світ - казахстанська

Як показали експерименти на щурах, при оцінці місцевості мозок оперує тільки двома координатами, навіть якщо тварина повзе по вертикальній стіні. Висотну координату мозок не відстежує, сприймаючи стіну як горизонтальну поверхню.

Мозок орієнтується на місцевості за допомогою нейронів двох типів. Одні з них, так звані нейрони місця в гіпокампі, «дізнаються» конкретне оточення, в якому перебуває тварина. Але самі по собі такі нейрони марні; щоб скласти справжню карту місцевості, мозок використовує також grid-нейрони, які лежать поблизу гіпокампу і, як вважається, створюють просторову сітку. Ці клітини збуджуються не в якійсь одній точці простору, а періодично, у міру того як тварина переміщається. Порушення відбувається через рівні проміжки шляху, і якщо зіставити періоди збудження такого нейрона з маршрутом, наприклад, щури, то виявиться, що активація нервової клітини формує гексагональную грати, що накриває територію. Звідси й інша назва цих нервових клітин - гратчасті нейрони.

Всі властивості нейронів місця і ґратчастих нейронів вивчалися на плоскій поверхні, тобто клітини фіксували тільки дві просторові координати. Але живемо ми в трьох вимірах, тому перед вченими неминуче постало питання, як мозок оцінює висоту. Як поводитимуться «координатні» нейрони при переміщенні тваринного по вертикалі, як буде відрізнятися, наприклад, положення «високо» від положення «дуже високо»? Щоб відповісти на це питання, нейрофізіологи з Лондонського університету (Велика Британія) стежили за активністю нейронів місця і нейронів дистанції (grid-нейронів), поки піддослідна щур ходила по поверхні, піднімалася на спиралевидную вежу або намагалася забратися по спеціальній вертикальної перфорованої стінці.

Як пишуть дослідники в журналі Nature Neuroscience, їм не вдалося знайти ніяких відмінностей в роботі grid-клітин, ходила чи пацюк по підлозі або карабкалась вгору. Під час вертикального переміщення ці нейрони продовжували так само відміряти дистанції, не відчуваючи різниці і формуючи ту ж гексагональную грати збудження, що і при русі по горизонтальній поверхні.

Майже так само поводилися і гиппокампального нейрони місця. З огляду на, що їх завдання - відзначати унікальну обстановку, можна було очікувати, що вони будуть досить бурхливо реагувати на зміну висоти, адже обстановка змінюється сильно. Однак нейрони місця в дуже слабкому ступені реагували на зміни в «третьому вимірі». Тобто вони відчували, що високо, але відрізнити «високо» від «дуже високо» не спромоглися. Швидше за все, інформацію про висоту вони отримували від якихось інших, неспецифічних джерел.

Загалом, як роблять висновок дослідники, мозку простіше сприймати вертикаль як горизонталь (або, більш строго, для мозку характерно анізотропне кодування тривимірного простору). Те, що для людини це не є проблемою, можна пояснити тільки якимись додатковими механізмами, пов'язаними, можливо, з діяльністю нової кори мозку.

Схожі статті