Учёные обнаружили нейроны, направляющие летучих мышей к цели

Исследователи из Института Вейцмана, работая с летучими мышами, раскрыли сеть клеток в мозге, которая кодирует направление к цели. Их открытие может помочь объяснить, почему потеря памяти и "потеря ориентации" часто идут рука об руку у пациентов с болезнью Альцгеймера.

Нобелевская премия 2014 года была присуждена за открытие нейронов места и нейронов решётки в гиппокампальной формации, которые сообщают нам о нашем местоположении. Однако механизм, с помощью которого мозг направляет нас к конкретной цели, оставался открытым вопросом.

Профессор Нахум Улановский и аспирантка Аелет Сарель провели эксперимент с египетскими летучими мышами в специальной комнате. К мышам были прикреплены крошечные устройства для отслеживания их траектории полёта и записи активности нейронов в области гиппокампа, отвечающей за навигацию. Целью мышей была подставка с предпочитаемыми ими фруктами.

• Около 19% клеток в гиппокампе мыши были заняты кодированием направления на цель — фруктовую подставку.
• Когда подставку спрятали за экраном, нейроны мышей продолжали "целиться" в неё "сквозь стену".
• Это показывает, что направление к цели в мозге представлено в первую очередь на основе памяти, а не зрения.

Учёные также идентифицировали группу нервных клеток, которые вычисляют и кодируют расстояние до цели. Некоторые клетки кодируют и направление, и расстояние.

"Это похоже на навигационные системы в автомобилях, которые показывают расстояние и время в пути. Мозг нашёл более простой способ, кодируя это в виде своего рода вектора, или 'стрелки', указывающей путь", — говорит профессор Улановский.

Открытие может объяснить, почему повреждение гиппокампа и болезнь Альцгеймера часто проявляются в виде потери ориентации при движении к цели. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.