Гиппокамп подсказывает путь

Каждый из нас каждый день проходит по улице огромное расстояние. А если мы идем по знакомому пути, то прекрасно знаем, что увидим, если завернём за угол или даже, как сократить путь. За все эти размышления отвечают специальные «нейроны навигации», за которые в 2014 году была присуждена Нобелевская премия по физиологии или медицине. А вот в 2016 году Стивен Миддлтон (Steven J Middleton) и Томас Макхью (Thomas J McHugh) из Института исследований мозга при японском Института физико-химических исследований (RIKEN) опубликовали статью в Nature Neuroscience, где описывают механизм «смены карт местности».

Они выяснили, что за этот процесс отвечает САЗ — один из четырёх слоёв гиппокампа.

Авторы регистрировали активность мозга мышей, переходящих с места на место. Активность нервных клеток менялась одновременно с изменениями окружения. Информация в нейронах меняется с тета-частотой в 8 Гц. В итоге, мы понимаем в какой части «карты» находимся, откуда пришли и куда еще пойдем.

Но ученые заостряли внимание не только на активности отдельных нейронов, но и на активности больших кластеров нервных клеток. У некоторых мышей «выключали» связи с другими отделами. У таких мышей на уровне нейронных групп останавливались одновременные обновления. В итоге исследователи не могли заранее предсказать, как сработают нейроны места мыши.

Оказалось, что САЗ служит часами для навигационной системы. Без этой зоны появляются ошибки из-за несогласованной работы: какие-то нейроны включаются раньше, другие позднее.  Тем не менее мозг будет понимать, где находится человек, но вот сконструировать полный путь и время его преодоления уже не способен.

Потерянность в пространстве и времени — это симптомы психоневрологических и нейродегенеративных заболеваний. А это значит, что у пациентов нарушены связи между САЗ и нейронами места. В будущем, если найти способ восстановления этих связей, можно будет сильно смягчить пространственно-временную дезориентацию.

Текст: Neuronovosti.Ru

Silencing CA3 disrupts temporal coding in the CA1 ensemble

Steven J Middleton & Thomas J McHugh

Источник: neuronovosti.ru

Комментарии: