Биология

Нейроны гиппокампа оказались способны «кодировать» похожие переживания

Friedrich Miescher Institute

Биологи из Массачусетского технологического института выявили популяции нейронов, которые кодируют воспоминания и переживания. Они помогают мозгу интерпретировать новые ситуации и анализировать информацию с помощью одних и тех же клеток. Статья исследователей опубликована в журнале Nature Neuroscience.

Представьте себе, что вы встречаетесь с другом за ужином в новом ресторане. Вы можете попробовать блюда, которые вы не пробовали раньше, при этом окружение будет совершенно новым для вас. Тем не менее ваш мозг знает, что до этого вы уже испытывали подобные переживания — просмотр меню, заказ десерта — все это вы, вероятно, делали, когда обедали в других ресторанах. Но как эти впечатления «откладываются» в мозге и какие клетки в этом задействованы, до сих пор было малопонятно.

Хорошо известно, что некоторые клетки гиппокампа головного мозга специализируются на хранении воспоминаний о конкретных местах. Исследования на мышах показали, что в гиппокампе есть нейроны места, которые активируются, когда животные находятся в определенном месте или даже если оно им снится. Авторы новой работы решили выяснить, хранит ли гиппокамп также представления о более абстрактных элементах памяти.

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи измерили активность CA1-нейронов гиппокампа мыши во время того, как грызуны пробегали лабиринт из четырех кругов. В конце каждого четвертого круга мышам давали награду. Как и ожидалось, исследователи обнаружили нейроны места, которые активировались, когда животные достигали определенных точек на своем пути. Однако исследователи также обнаружили наборы клеток, которые были активны во время одного из четырех кругов, но в ходе движения по остальным оказались отключены. Оказалось, что около 30% CA1-нейронов участвуют в создании этого «кода».

Чтобы глубже понять такой механизм активации нейронов, ученые провели еще один эксперимент. Они обучили мышей бегать по квадратному лабиринту в первый день, а затем по круговому лабиринту во второй. При этом после каждого четвертого круга животные получали вознаграждение. Ученые обнаружили, что нейроны этого места изменили свою активность в ответ на новую окружающую среду. Однако во время каждого из четырех кругов были активированы одни и те же наборы специфичных для круга клеток, независимо от формы дорожки. Активность нейронов, отвечающих за сам круг, также оставалась неизменной, когда длина кругов изменялась в сторону увеличения или уменьшения.

«Мы предполагаем, что гиппокамп содержит два взаимно и независимо управляемых кода, — говорит ведущий автор статьи, аспирант Массачусетского технологического института Чэнь Сун. — Один кодирует непрерывные изменения местоположения, времени и чувств, в то время как другой делит более общий опыт на небольшие куски, которые можно поместить в известные категории».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.