РИА Новости
Новости в России и мире, самая оперативная информация: темы дня, обзоры, анализ. Фото и видео с места событий, инфографика, радиоэфир, подкасты
https://cdn22.img.ria.ru/i/export/ria/logo.png
Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Формирующиеся звезды в галактике Большое Магелланово облако
РИА Наука

Ученые выяснили, как работает в голове нейронный компас

© Фото : Muhammad Mahdi KarimДрозофила чувствует магнитное поле Земли благодаря белковому комплексу MagR
Дрозофила чувствует магнитное поле Земли благодаря белковому комплексу MagR
МОСКВА, 21 ноя — РИА Новости. Ученые изучили нейронные механизмы, позволяющие мухе-дрозофиле уточнять направление движения при поступлении уточняющих сигналов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Осматриваясь на местности, мухи, как и люди, быстро создают ментальную карту обстановки, построенную на ориентирах. Когда ориентиры пропадают, насекомые продолжают согласовывать свои действия с внутренним компасом — нейронным кольцом в мозге, сложенным так называемыми нейронами поворота головы.
По мере движения мухи соответствующий узел нейронной активности перемещается по этому кольцу, как стрелка компаса. В темноте точность этой "иглы" снижается из-за отсутствия визуальных подсказок. Поэтому мухи, как и люди, двигаясь исключительно по ощущениям, не всегда идеально держат направление. Но как только ориентиры снова появляются, нейронный компас моментально подстраивается — как будто происходит калибровка прибора.
Американские ученые из Гарвардской медицинской школы изучили, каким образом синхронизируются в мозге мухи-дрозофилы два потока информации о направлении движения — внутренние ощущения и внешние ориентиры, положение которых может меняться.
Ученые успешно работают над созданием протезов для разных частей мозга
Ученые узнали, как мозг обрабатывает абстрактные понятия
В ходе эксперимента исследователи прикрепили муху к булавке и опустили ее на шарик из пенопласта, вращающийся без трения на столбе воздуха. Муха могла двигать лапками, пытаясь идти в определенном направлении — к яркому световому ориентиру. При этом шарик вращался, позволяя точно фиксировать направление движения насекомого. Параллельно ученые регистрировали нейронную активность в мозге мухи с помощью метода детальной визуализации, известного как двухфотонная микроскопия.
Первоначально мухи пытались приблизиться к виртуальному солнцу. Через некоторое время они начинали просто идти по прямой линии под фиксированным углом к световому ориентиру, и если он перемещался, делали компенсаторный поворот, чтобы вернуться к фиксированному углу, демонстрируя, что они четко держат курс.
Когда муха двигалась в определенном направлении, в нейронах вокруг компасного кольца наблюдалась активность. Когда муха поворачивалась, индикаторный нейронный узел перемещался в соответствии с новой ориентацией мухи.
Ученые обнаружили, что активность "компасных" нейронов определялась сигналами, поступающими от нейронов зрительной системой, известных как R-нейроны.
© Фото : Tanya WolffНейронный компас мухи (разноцветный круг) получает визуальные сигналы от разных нейронов, что позволяет ему отслеживать ориентацию в пространстве
Нейронный компас мухи (разноцветный круг) получает визуальные сигналы от разных нейронов, что позволяет ему отслеживать ориентацию в пространстве
Нейронный компас мухи (разноцветный круг) получает визуальные сигналы от разных нейронов, что позволяет ему отслеживать ориентацию в пространстве
"Схемы связей между нейронами компаса и зрительной системой перестраиваются под воздействием визуальной информации, — приводятся в пресс-релизе учреждения слова руководителя исследования Рэйчел Уилсон (Rachel I. Wilson). — Эти изменения происходят в течение нескольких минут и соответствуют временным рамкам, которые мы субъективно ощущаем, когда вступаем в новую среду и исследуем ее".
После того, как мухе включили второе "солнце" с противоположной стороны, активность нейронного компаса стала переменной — его "стрелка" периодически переворачивалась на 180 градусов. Когда второй источник света убрали, муха некоторое время пребывала в замешательстве, а компас продолжал "качаться" из стороны в сторону, как будто муха запуталась и не знала, куда дальше идти.
"Самое интересное для нас то, что схема связи между входными визуальными нейронами и нейронами компаса пластична, — говорит Уилсон. — Мы можем реорганизовать эту функциональную схему, просто предоставив мухе новый ориентир".
Результаты исследования дают объяснение того, как визуальный опыт меняет активность нейронов, чувствительных к направлению, а значит, меняет внутреннее представление о пространстве.
Рапамицин улучшает мозговое кровообращение у мышей
Ученые выяснили, как можно остановить старение мозга и улучшить память
Рекомендуем
Президент РФ Владимир Путин, президент Франции Эммануэль Макрон, президент Украины Владимир Зеленский и федеральный канцлер Германии Ангела Меркель во время встречи в Нормандском формате в Елисейском дворце
На Украине утверждают, что Зеленский "сорвался" на Лаврова в Париже
В пригороде Владивостока столкнулись 48 автомобилей
В пригороде Владивостока столкнулись 48 автомобилей
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала