Врожденная нейросеть: что умеет мозг до рождения

Когда возникает первая мысль — еще до первого взгляда, первого звука, первого опыта? Долгое время это казалось философской загадкой. Но миниатюрные модели мозговой ткани, выращенные из человеческих стволовых клеток, позволяют приблизиться к ответу.

Команда из Калифорнийского университета в Санта-Крузе проследила, как в органоидах рождаются первые электрические импульсы. И выяснила, что уже на ранних стадиях клетки включаются в упорядоченные схемы, будто следуют внутреннему чертежу. Они выстраивают связи без каких-либо внешних импульсов, словно в мозге заранее заложена базовая настройка, позволяющая ориентироваться в будущем мире чувств.

Обычные методы не дают увидеть, что происходит с человеческим мозгом в первые месяцы его развития. Органоиды создают редкую возможность наблюдать процесс «с нуля» — как стволовые клетки превращаются в структуру, способную однажды воспринимать свет, звук, вкус и формировать язык и память.

Исследователи наблюдали, как мозговая ткань самоорганизуется из стволовых клеток. Уже в первые месяцы развития, до появления способности обрабатывать сложные сенсорные сигналы (зрение, слух), клетки начинают испускать электрические сигналы — похожие на те, что лежат в основе передачи информации от органов чувств.

Нейронаука установила: активация нейронов не случайна. У мозга есть «режим по умолчанию» — базовая структура нейронной активности, которая уточняется при обработке конкретных сигналов (например, запаха или вкуса). Этот режим задает возможный спектр сенсорных реакций.

Ученые, изучая импульсы нейронов в органоидных моделях, установили, что самые ранние паттерны активности схожи с пассивным режимом работы мозга. Даже без внешних стимулов нейроны генерируют сложные временные последовательности, которые могут адаптироваться к разным органам чувств. Это указывает на генетически закодированную схему нейронной архитектуры мозга.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в России выяснили, как мозг борется с нехваткой кислорода во сне.