Визуальные ориентиры позволяют животному узнать, где оно ориентируется по отношению к окружающей среде. Исследователи из Дартмута определили новый тип нейронов в мозге крысы, который, по-видимому, помогает облегчить этот тип визуальной и пространственной обработки. Результаты опубликованы в Science Advances .
Долгое время считалось, что в мозге крысы нейроны , известные как « клетки направления головы », играют важную роль в способности крысы различать, в каком направлении она смотрит. Эти нейроны активны только тогда, когда крыса смотрит в определенном направлении. Если крыса смотрит на север, активируется ячейка направления головы на север. Каждая ячейка направления головы специфична для определенного направления, в котором смотрит крыса, которое исследователи из Дартмута называют «классической ячейкой направления головы». Предыдущие исследования показали, что эти клетки полагаются на ряд сигналов, включая ориентиры, а также моторную и вестибулярную информацию (связанную с чувством равновесия), чтобы активироваться.
«За последние пару десятилетий клетки направления головы идентифицировали во все большем количестве частей мозга , поэтому мы хотели выяснить, ведут ли себя все клетки направления головы одинаково, учитывая, что разные части мозга отвечают за разные процессы. функции», — говорит ведущий автор Патрик ЛаШанс, аспирант в области психологии и наук о мозге и член лаборатории Таубе в Дартмуте.
Каждая классическая ячейка направления головы срабатывает только в одном направлении. Однако теперь авторы демонстрируют, что клетки направления головы в части мозга, известной как постринальная кора, могут активироваться в двух разных направлениях в зависимости от визуальных ориентиров в окружающей среде.
Для исследования крысыбыли помещены в квадратный вольер (один грызун на испытание) и должны были ориентироваться в своем окружении, поскольку они добывали разбросанные сахарные шарики, в то время как авторы регистрировали активность клеток, направленных в направлении головы. Крысам предъявляли различные визуальные сигналы. Первоначально ограждение содержало один заметный визуальный ориентир — лист белого картона вдоль южной стены. Затем для одной части опыта вдоль противоположной стены (к северу) помещали идентичный лист белого картона, так что зрительный ориентир дублировался. Результаты показали, что когда присутствовали два визуальных ориентира, клетки направления головы в постринальной коре становились двунаправленными и реагировали на два разных направления. Напротив, классические клетки направления головы в других областях мозга всегда были однонаправленными. Когда все визуальные ориентиры были удалены из вольера,
«Мы думаем, что постринальные клетки направления головы в большей степени выполняют визуальную оценку направления головы, тогда как классические клетки направления головы больше полагаются на внутренний сигнал, который в первую очередь зависит от двигательной и вестибулярной информации, а не на визуальный сигнал». говорит ЛаШанс.
«Наши результаты показывают, что клетки направления головы грызунов в постринальной коре головного мозга ведут себя совсем иначе, чем все другие клетки направления головы , которые изучались за последние 35 лет», — говорит старший автор Джеффри Таубе, профессор психологии и наук о мозге в Дартмуте. «Эти нейроны могут кодировать окружающий контекст животного по отношению к его ситуации и помогают закрепить чувство ориентации грызуна».
Считается, что постринальная кора грызунов похожа на парагиппокампальную кору головного мозга человека , поэтому, по мнению исследователей, результаты могут дать ключ к разгадке человеческого чувства ориентации.
