Крысы умеют учиться на ошибках сородичей

Норвежские ученые показали, что крысы могут научиться ориентироваться в незнакомом пространстве, не исследуя его самостоятельно, а только наблюдая за перемещениями сородичей. Результаты работы представляют новую информацию о формировании в мозге животных и человека когнитивных карт — образов знакомого пространства.

Обучение путем наблюдений свойственно многим животным, например некоторым насекомым (таким как пчелы), птицам, рыбам и млекопитающим. Люди и животные ориентируются в пространстве благодаря формированию так называемых когнитивных карт — образов знакомого пространственного окружения.

Ученые обнаружили несколько типов клеток, которые обеспечивают процессы когнитивного картирования в мозге. Среди них такие нейроны, как клетки решетки, клетки границы, клетки направления головы и клетки места. Последние, например, это нейроны гиппокампа, активизирующиеся, когда животные оказываются в определенном знакомом пространстве.

Однако процессы, которые контролируют эти когнитивные карты, до сих пор плохо изучены. Кроме того, не было известно, могут ли когнитивные карты формироваться при наблюдении за сородичем или всегда необходим непосредственный опыт перемещения в пространстве. На этот вопрос решили ответить ученые из Института системной неврологии Кавли (Норвегия). Результаты их исследования опубликованы в журнале Frontiers in Behavioral Neuroscience.

В качестве испытуемых авторы выбрали крыс, так как навигационные способности этих животных хорошо изучены. Предыдущие работы показали, что мозг крысы создает с помощью нейронов когнитивную карту места только после прямого исследования пространства. Чтобы проверить это, ученые создали специальный вольер, состоящий из двух частей. Во внешнем отсеке находилась крысы-наблюдатель, которая смотрела, как во внутренней клетке крыса-демонстратор ищет спрятанную экспериментаторами еду.

После обучения крыса-наблюдатель могла самостоятельно исследовать внутреннюю клетку. Оказалось, кусочки пищи она находила практически сразу в 100% случаях, тогда как демонстраторы были успешны лишь в 12% попыток.

Таким образом, крысы могут составить представление о пространстве, лишь наблюдая за перемещениями сородича. Однако ученым предстоит выяснить, использует мозг одни и те же нейроны для кодирования собственного опыта и наблюдений за аналогичным опытом сородичей либо за это ответственны разные клетки и механизмы.