Материалы портала «Научная Россия»

За тем, как мозг фиксирует важнейшие события, следят особые клетки

За тем, как мозг фиксирует важнейшие события, следят особые клетки
Нейробиологи из Стэндфордского университета выяснили, что за процессом идентификации и отслеживания мозгом самых значимых деталей ситуации «следят» клетки паравентрикулярного таламуса (paraventricular thalamus, PVT).

МОСКВА, 26 октября. НАУЧНАЯ РОССИЯ. Нейробиологи из Стэндфордского университета выяснили, что за процессом идентификации и отслеживания мозгом самых значимых деталей ситуации «следят» клетки паравентрикулярного таламуса (paraventricular thalamus, PVT). В перспективе это поможет лечить наркозависимость у людей, считаю ученые, опубликовавшие результаты своего исследования в журнале Science.

Чтобы изучить окружающий мир, недостаточно просто бросить взгляд на то, как он выглядит. Также необходимо определить, какие достопримечательности, звуки и ощущения в окружающей среде являются наиболее важными, и следить за тем, как степень значимости этих деталей меняется с течением времени. Но как именно люди и животные определяют, какие детали важнее других, пока остается загадкой для ученых.

Группа специалистов под руководством биолога Ксяоке Чена (Xiaoke Chen) в поисках разгадки научила лабораторных мышей ассоциировать особые запахи с хорошими и плохими сценариями развития событий. Один запах сигнализировал о том, что мышка скоро получит глоток воды, а другой – о том, что на ее мордочку подуют. Когда грызунам угрожала струя воздуха, нервные клетки таламуса реагировали на оба запаха, но на воду "обращали внимание" больше клеток – примерно на 30%. Другими словами, на этом этапе PVT отвечал как на хороший, так и на плохой сценарии, но первый был для него важнее.

Позже исследователи заменили струю воздуха несильным электрическим током – а это требует большей концентрации внимания, так как вызывает более неприятные ощущения. Команда ученых обнаружила, что нейроны в PVT отслеживают это изменение. Во время эксперимента с током фокус внимания нервных клеток заметно сместился. Почти все PVT-нейроны реагировали на удар током, в то время как только три четверти из них отвечали еще и на позитивные сценарии. В этом случае плохое перевешивало хорошее: мышам нужно было быть на чеку, когда им угрожала более серьезная опасность.

Результаты указывают на несколько выводов. В первую очередь, у исследователей теперь появилось точное место для дальнейших поисков: паравентрикулярное ядро таламуса. Таламус – это отдел головного мозга, который играет ключевую роль в регуляции уровня сознания, процессов сна и бодрствования, концентрации внимания. Однако тот факт, что PVT отвечает за выбор деталей, которые мозг запоминает лучше, был обнаружен впервые.

Кроме того, у нейробиологов появился новый способ контролировать обучение. В дополнительных экспериментах с мышами команда могла регулировать активность клеток PVT с помощью света (для этого они добавили светочувствительные гены к клеткам мозга). Благодаря этому методу ученые могут быстрее научить мышей, что запах, который сообщал, например, о глотке воды, переключился на сигнал об ударе током.

В будущем открытие американских ученых может быть использовано для лечения наркозависимости. Специалисты смогут «разорвать» ассоциативную связь между наркотиками и состоянием эйфории.

[Изображение: ru.123rf.com]

мозг таламус

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.