Роль мозга в ориентировании в пространстве

10.03.2015

Новое исследование Дартмутского Колледжа проливает свет на функционирование клеток головного мозга, участвующих в установлении местоположения и направления движения тела. Полученные результаты дополнили существующее представление о нейронных механизмах, лежащих в основе способности человека успешно ориентироваться в окружающем мире, эти знания могут помочь в разработке лечения различных патологических состояний, таких как повреждение головного мозга в результате травмы или инсульта и заболеваний (болезнь Альцгеймера).

 

«Знание того, в каком направлении Вы двигаетесь, где Вы находитесь в данный момент, способность ориентироваться на местности имеют колоссальное значение для выживания», - утверждает профессор Джеффри Тауб, ведущий специалист исследования.

 

Результаты исследования были опубликованы в журнале «Наука» (академический журнал Американской ассоциации содействия развитию науки). Ведущими авторами исследования стали Шон Винтер, доктор медицинских наук, профессор Дартмутского Колледжа, преподаватель психоневрологии, и его коллега Бенджамин Кларк, доцент университета Нью-Мексико, кандидат медицинских наук, также являющийся преподавателем психоневрологии Дартмутского Колледжа.

 

Дартмутских исследователей интересовали нейронные механизмы, лежащие в основе нашего чувства местоположения, направления движения и пространственной ориентации. Знание своего положения в пространстве необходимо человеку для достижения пункта назначения. За последние несколько десятилетий исследователями было обнаружено несколько типов клеток в мозге, которые реагируют на изменение местоположения человека («клетки места») и помогают мозгу в выборе направления движения (главные направляющие клетки).

 

Совсем недавно, был обнаружен третий тип клеток, который активируется при нахождении человека в различных локациях: если проследить за расположением всех этих активных мест, обнаруживается, что они образуют повторяющуюся последовательность - ячеистый узор гексагональной формы. Эти «клетки-ячейки» расположены в различных областях мозга, наибольшее их число в энторинальной части коры больших полушарий. Исследователи были воодушевлены этим открытием, потому что в теории эти клетки отслеживают, где мы находимся в определенный момент времени и обновляют маршрут к заданной цели по мере движения человека. Исходя из полученных сведений о работе таких клеток, можно отследить расстояние, на которое мы переместились от начальной точки и наш точный путь. В 2014 году Нобелевская премия по физиологии была присуждена ученым двух лабораторий, которые обнаружили «клетки места» и «клетки-ячейки».

 

Ученые исследовали, как «клетки-ячейки» генерируют импульсы. В ходе экспериментов ученых из Дартмутского Колледжа были рассмотрены виды информации, участвующие в формировании этого сигнала. Исследователи использовали микроэлектроды для записи активности клеток головного мозга у крыс, участвующих в пространственной навигации. Было обнаружено, что если инактивировать или выключить ключевую область мозга, содержащую главные направляющие клетки, то связь с «клетками-ячейками» в энторинальной части коры нарушается, не влияя на возникновение импульсов с информацией о местоположении в «клетках места» гиппокампе.

 

«Эти результаты впервые показали, что сигналы от «клеткок-ячеек» содержат информацию о местоположении человека, а главные направляющие клетки определяют специфику этих данных», - сообщил Тауб. «Полученные результаты способствуют более глубокому пониманию нейронных механизмов, лежащих в основе нашей способности успешно ориентироваться во внешней среде».

Эта игра запрещена для пользования в гостевом режиме.
Пожалуйста авторизуйтесь или, если Вы новый пользователь,  зарегистрируйтесь. Это бесплатно!

Успехов!