Вчені підглянули щурячі мрії про майбутнє

Нейрофізіологи з Університетського коледжу Лондона виявили, що у щурів активізуються в гіпокампі нейрони місця, навіть у тому випадку, якщо вони не були на якійсь території, але бачили, що там знаходиться смачна їжа. Більш того, ці нейрони багаторазово повторно активуються, коли тварина спить, як якщо б мозок тварини уві сні «планував» майбутні дії по досягненню мети. Роботу дослідників опубліковано в журналі.

Вчені запускали щурів у Т-подібний лабіринт, обидва бічні рукави якого були перекриті прозорими шторками. Щур міг проповзти тільки вздовж центрального жолоба і зазирнути за шторку. Протягом усього експерименту нейрофізіологи реєстрували активність нейронів місця в гіпокампі.

З'ясувалося, що навіть якщо щур не може пробратися в один з рукавів, але бачить крізь шторку, що туди покладена їжа - у нього моментально активізуються відповідні нейрони місця, в той час як для порожнього рукава цього не відбувається.

Після першого заходу в лабіринт щура на годину відправляли спати в окрему закриту камеру. На подив дослідників уві сні біля щурів знову і знову активізувалися ті ж нейрони місця, що були активні в момент, коли щур спостерігав за недослідженим, але обіцяє нагороду простором. Іншими словами гіпокамп щурів як би програвав уві сні ситуацію майбутнього походу в цю зону лабіринту. Дослідники обережно висловлюються, що це може бути вмістом снів щура, проте достеменно встановити це, як пожартував керівник дослідження доктор Хьюго Спірс (Dr Hugo Spiers) - «поки щури не зможуть давати словесний самовідчет» - неможливо.

На останньому етапі експерименту щура знову повертали в той самий лабіринт, але з уже прибраними шторками. У неї знову спостерігалася активація тих же нейронів, і щур легко і безпомилково вибирав бажаний рукав (якраз в цей момент ретроспективно визначали, які з нейронів місця відповідають за дану зону лабіринту).

Відомо, що у людей з травмами гіпокампа теж порушена здатність представляти майбутні події. Очевидно, крім процесів пам'яті, він також залучений і в конструювання майбутніх дій. А сама ця здатність притаманна не тільки людині (принаймні, в її елементарних формах). Більш того, можливо гіпокамп відіграє деяку роль і в сновидіннях, а також процесах формування і підтримки мотивації.

Нейрони місця - клас нервових клітин гіпокампа, які активуються тільки в певній, закріпленій за ними зоні життєвого простору тварини. До клітин місця функціонально близькі grid-нейрони або «нейрони координатної сітки». Їх відмінність в тому, що вони активуються не в одній зоні простору, а в серії зон, рівномірно розташованих у вузлах уявної просторової решітки. Крім того, на відміну від нейронів місця, grid-нейрони знаходяться не в гіпокампі, а в енторинальній корі. Нейрони місця і grid-нейрони в даний час активно досліджуються. Наприклад, нещодавно нейробіологам вдалося побачити, як тварини втрачають орієнтацію в темряві. На фізіологічному рівні це супроводжується накопиченням помилок у сигналізації grid-нейронів.