Нобелівські лауреати повідомили про відкриття нейронів швидкості

Нобелівські лауреати 2014 року подружжя Едвард і Мей-Бріт Мозери у співавторстві з ще двома вченими повідомили про виявлення нейронів швидкості. Ці нервові клітини, також як і раніше відкриті подружжям grid-нейрони, розташовані в медіальній енторинальній корі головного мозку. На думку вчених, нейрони швидкості відіграють ключову роль у динамічній репрезентації положення тіла тварин у головному мозку. Роботу опубліковано в журналі.


Вчені поміщали щура на спеціальну чотириметрову «бігову доріжку». Тіло щура фіксувалося в керованій комп'ютером рамці без дна. З її допомогою вчені могли примусити щура бігти з певною суворо заданою швидкістю, щоб досягти кінця доріжки і отримати винагороду. Під час руху дослідники записували активність нейронів у всіх шарах медіальної енторинальної кори. Головною перевагою такого експериментального механізму стала можливість відокремити активність нейронів, пов'язаних з переміщенням, від будь-якої іншої, в тому числі тієї, яка, потенційно, могла відповідати за оцінку швидкості.


У деяких експериментальних сесіях щури швидко переміщалися від старту до фінішу і повільно поверталися назад. В інших же швидкість руху збільшувалася пропорційно пройденій відстані. Всього було проведено 2 000 різноманітних «забігів» і записана активність 2 497 нейронів.

З'ясувалося, що існує особлива популяція нервових клітин, яка реагує електричними імпульсами тільки на швидкість переміщення тварини. Чим вища швидкість - тим більше генерується спайків. За словами вчених, спостерігаючи виключно за показаннями активності нейронів, вони здатні досить точно передбачити швидкість, з якою рухається щур. Більш того, ці нейрони активізувалися навіть у тому випадку, якщо щур не бачив навколишнього простору і біг наосліп. Таким чином, нейрони швидкості очевидно не залежать від візуальних відчуттів або пов'язаних з ними просторових карт.

Відкриті Мозерами grid-нейрони або нейрони координаційної сітки знаходяться в різних шарах медіальної енторинальної кори. Ці нейрони реагують на переміщення тварини в просторі, причому просторова карта їх «спрацьовувань» являє собою періодичну решітку з вузлами в вершинах рівносторонніх трикутників. Інша фізіологічно близька група нейронів, нейрони місця, була відкрита ще в 70-х роки минулого століття. Клітини місця, на відміну від grid-нейронів, реагують при переміщенні тварини не періодично, а тільки в певних, чітко «закріплених» за ними зонах простору.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND