В мозге млекопитающих обнаружен трехмерный компас
Фото: Yossi Yovel / phys.org
Потеря ориентации, когда пилот самолета путает верх и низ, связана со сбоями в работе 3D-компаса — особой структуры в мозге млекопитающих, которая позволяет им адекватно передвигаться в трехмерном пространстве. Такое открытие сделали израильские ученые, проведя исследование с летучими мышами. Результаты научной работы представлены в журнале Nature, а кратко о нем сообщает The Verge.
Летучие мыши не теряют ориентации, даже многократно меняя курс и переворачиваясь в воздухе. С помощью имплантированных в их мозг микроэлектродов ученые записали активность нейронов во время полета. Выяснилось, что при различных поворотах головы включаются определенные клетки. Они реагируют на направление, действуя по принципу компаса. Кроме того, обеспечивающие внутреннюю GPS мозга нейроны активизируются в знакомых местах, включая карту местности.
Хотя люди не летают, им также необходимо работать с третьим измерением — например, при подъеме в гору или перемещении на лифте, отмечает ведущий автор исследования Арсений Финкельштейн.
Ученые также выяснили, что ментальный компас млекопитающих моделирует окружающее пространство в форме бублика (тора). «Это не анатомическая структура, а модель функционального устройства. Тор лучше сферы передает животным информацию об окружающем мире (при повороте головы)», — рассказал ученый.
Важность нового исследования Финкельштейн объяснил на примере вертиго — ощущения кажущегося движения собственного тела в пространстве или окружающих предметов относительно тела. По мнению ученого, вертиго может вызываться нарушением взаимодействия между ментальной картой и трехмерным компасом.
«Особую опасность это состояние представляет для пилотов самолетов, которые могут перепутать верх с низом. Пока мы не знаем, как в организме карта и компас координируют свою работу, позволяя животным ориентироваться и перемещаться в пространстве. Если мы это поймем, одной причины авиакатастроф будет меньше», — заявил исследователь.
