Принципы работы «GPS-навигатора» в головном мозге стали понятнее
Результаты исследования, проведенного группой специалистов из Фрайбургского и Рурского университетов (Германия) совместно с коллегами из нескольких научных центров Китая, опубликованы в журнале Science Advances.
Предыдущие исследования показали, что в головном мозге существует некий аналог системы GPS-навигации — выполнение задачи ориентации в пространстве соотносится с характерным сценарием мозговой активности. Однако, как именно работает этот «GPS-навигатор», пока в точности не ясно.
Исследователи провели ряд экспериментов на пациентах с эпилепсией, которым, в рамках подготовки к плановой операции, в определенные участки головного мозга были вживлены электроды. В ходе экспериментов участникам нужно было научиться соотносить определенные объекты с их положением в пространстве виртуальной реальности. Благодаря электродам ученые смогли зафиксировать характерные для каждого задания сценарии нейронной активности, наблюдаемые в гиппокампе — отделе мозга, отвечающем в том числе за пространственную ориентацию.
Затем участников попросили решить обратную задачу — вспомнить, с каким местом связан каждый из объектов. В процессе ориентации в виртуальном пространстве в гиппокампе заново активизировались нейронные сети, связанные с каждым из объектов. Это произошло на фоне усиления тета-ритма — волновых колебаний электрической активности мозга.
Авторы исследования предполагают, что тета-колебания играют ключевую роль в процессе пространственной навигации, заново активизируя различные воспоминания и отсортировывая их, что позволяет запомнить направление движения и его цель. Ученые рассчитывают, что это открытие поможет разобраться в основах нейродегенеративных заболеваний, при которых наблюдается потеря способности ориентироваться в пространстве и нарушение памяти.
