Ученые отыскали у человека GPS-нейроны

Активность координатных нейронов крысы при перемещении в пространстве
Изображение: Torkel Hafting

Англо-американская группа нейробиологов впервые в прямом эксперименте на открытом мозге обнаружила у человека координатные нейроны (grid cells), которые помогают ориентироваться в пространстве, выстраивая его внутреннюю модель. Работа опубликована в журнале Nature Neuroscience, кратко о ней пишет New Scientist.

Исследование проводилось на 14 добровольцах, которым в рамках лечения эпилепсии в мозг были имплантированы электроды. В ходе эксперимента подопытные участвовали в подобии компьютерной игры, где им нужно было управлять велосипедом, перемещающимся в виртуальном пространстве. При этом исследователи записывали электрическую активность в различных областях мозга.

Добровольцы должны были добраться до нескольких предметов, разбросанных в виртуальном пространстве. В ходе первой фазы эксперимента участники видели эти предметы издалека, во второй фазе путешествие нужно было повторить, но при этом предметы появлялись только тогда, когда участники к ним приближались вплотную.

Наблюдая за движением участников эксперимента в лишенном ориентиров виртуальном пространстве, ученые смогли найти те нейроны, которые реагируют на пройденное расстояние и образуют координатную сетку моделируемого пространства. Пики их возбуждения в виртуальном пространстве образуют гексагональную сетку. Координатные нейроны не следует путать нейронами места, которые отвечают за определенные зоны моделируемого пространства.

Ранее такие клетки уже находили у крыс, их существование было предсказано и у человека. В прямом эксперименте на мозге их существование, однако, до сих пор показать не удавалось. В отличие от крыс, у человека координатные нейроны содержатся не только в энторинальной области коры, но и в других частях мозга. В частности, такие клетки удалось найти и в префронтальной коре, традиционно ассоциируемой с эпизодческими воспоминаниями, ассоциациями, сознанием и принятием решений.