Эксперименты с "телепортацией" крыс позволили понять, как переключаются воспоминания

Эксперименты с "телепортацией" крыс - мгновенным мнимым перемещением в другое окружение - помогли нейробиологам понять, как память переключается с одних воспоминаний на другие и выяснить, что такое переключение занимает 125 миллисекунд.

Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Мозг запоминает внешнюю обстановку путем формирования устойчивых цепей взаимодействия между нейронами. Эти цепи активируются всякий раз, когда в мозг попадают сигналы, сходные с теми, в присутствии которых эти цепочки впервые сформировались, что и является процессом припоминания.

Прежние работы показали, что представление о пространстве связано с комплексами нейронов CA3 и CA1, расположенными в гиппокампе - парной структуре мозге, расположенной в его височных отделах. Однако детали процесса переключения с одного воспоминания на другое при смене обстановки оставались неясными.

Карел Йежек и Мэй-Бритт Мозериз Норвежского университета науки и технологий и их коллеги провели серию экспериментов на крысах, чтобы понять, как точно происходит процесс припоминания окружающей обстановки и как мозг реагирует на ее смену.

Для этого они создали установку для "телепортации" крыс - специальную коробку, где путем смены освещения можно было мгновенно полностью поменять наблюдаемую картину.

"Мы перехитрили крыс. Конечно, они не телепортировались в другое место, но мы смогли заставить их поверить, что это происходит. Особые приметы коробки, благодаря которым крысы определяли, где они находятся, на самом деле "конструировались" с помощью разных схем освещения. Мы могли щелчком переключателя изменить один набор характеристик места на другой", - поясняет Мозер.

Исследование активности мозга крыс с помощью вживленных электродов показало, что животные действительно поверили, что они перемещаются между двумя разными комнатами: переключение приводило к полной перестройке карты активности "нейронов места" в гиппокампе. При этом никакого среднего положения между ними не было - одновременно могла быть активной только одна карта.

Вместе с тем, ученые обнаружили короткий период колебаний между состояниями временной раздвоенности между ними - цепь, связанная с текущей и предыдущей обстановкой, которые некоторое время "конкурируют" друг с другом, прежде чем та, что соответствует ситуации, займет свое место.

Это колебание может продолжаться около 125 миллисекунд, что занимает примерно один цикл тета-ритма, одного из главных ритмов активности головного мозга.

По мнению ученых, этот период колебаний может служить средством для коррекции ошибок в присутствии слабых или двусмысленных внешних сигналов.

Ранее Мэй-Бритт Мозер и ее коллеги в ходе серии экспериментов смогли обнаружить в гиппокампе структуры, ответственные за восприятие пространства - группы "клеток места", "клеток направления" и "клеток координатной сетки".

Теперь им удалось выяснить, как происходит переключение между воспоминаниями, "записанными" с помощью этих структур.

"Мы еще только начинаем очерчивать контуры механизмов, которые создают мир наших мыслей", - говорит Мозер.

Другие новости по теме

Крыс отучили от кокаина с помощью лазера Ученые научились управлять наркотической зависимостью у крыс, воздействуя лазером на кору головного мозга, пишет журнал Nature.

Ученые проследили за работой навигационной системы человека Американским ученым удалось напрямую зафиксировать процесс работы внутренней навигационной системы человека, пишет Nature Neuroscience.

Биологи выяснили происхождение клеток-канделябров Американские ученые из лаборатории Колд Спринг Харбор установили клональное происхождение клеток-канделябров, нейронов коры головного мозга, объединяющих информацию от сотен "обычных" нейронов.