Первые изображения нейронных цепей мозга дельфина указывают на то, как они воспринимают звук

Нейробиологи впервые картировали сенсорные и моторные системы в мозге дельфинов. Результаты, опубликованные в Proceedings of the Royal Society B, показывают, что по крайней мере две области мозга дельфина связаны со слуховой системой, в отличие от большинства млекопитающих, которые в основном обрабатывают звук в одной области.

Исследователи применили новую методику диффузионно-тензорной томографии (DTI) на законсервированных мозгах двух дельфинов, погибших после выброса на берег в Северной Каролине более десяти лет назад. Метод использования DTI на неживом мозге был разработан относительно недавно и ранее применялся только для исследования мозга умерших людей, приматов и крыс.

Исследование было сосредоточено на слуховой системе дельфина, поскольку дельфины — наряду с некоторыми другими животными, такими как летучие мыши — используют эхолокацию для восприятия окружающей среды. «Мы обнаружили, что, вероятно, существует несколько областей в мозге дельфина, связанных с обработкой звуковой информации, и нейронные пути выглядят похожими на пути летучей мыши», — говорит ведущий автор Грегори Бернс. «Это удивительно, потому что дельфины и летучие мыши далеки друг от друга на эволюционном древе. Они разошлись десятки миллионов лет назад, но их мозг, возможно, развил схожие механизмы использования звука не только для слуха, но и для создания ментальных образов».

В отличие от МРТ, которая показывает базовую структуру мозга, DTI фокусируется на белом веществе — путях из нервных волокон, соединяющих нейроны и разные области серого вещества. DTI может отслеживать движение молекул воды вдоль этих путей.

Данные от сканирования DTI позволили исследователям с высокой детализацией построить карту путей белого вещества — по сути, схему «проводки» мозга дельфина. Результаты показывают, что слуховой нерв дельфина входит в область ствола мозга и соединяется как с височной долей (слуховой областью многих наземных млекопитающих), так и с другой частью мозга около верхушки, известной как первичная зрительная область.

Исследователи предполагают, что у дельфинов более одной нейронной области, связанной со звуком, потому что они используют звук для разных целей. Дельфины издают щелчки, скрипы, свисты и импульсные звуки для общения, навигации и охоты. Эхолокация позволяет им воспринимать объекты, отражая от них звук.

«Наше исследование было первым, в котором использовалась эта техника DTI на мозге дельфина, и на образце, которому было более десяти лет», — говорит Бернс. «Наш успех открывает возможность использования этого инструмента для изучения архивных мозгов самых разных удивительных животных в музейных коллекциях по всему миру».