07.09.2011 09:40:01Как мозг отличает прошлое от будущего
За связь времён в мозгу отвечают специальные нейроны гиппокампа: благодаря их активности мозг может оценить временной промежуток между тем, что было, и тем, что будет. Одной из самых больших загадок в биологии является вопрос, как наш мозг оценивает время. Когда что-то происходит вокруг нас, или когда мы что-то делаем, это сопровождается специфической активностью нервных клеток. Но все события разделены промежутками времени — мы можем сказать, что произошло раньше, что позже. Так как же мозг фиксирует временной интервал между событиями? Исследователи из Бостонского университета (США) решили поискать ответ на этот вопрос в гиппокампе. Известно, что гиппокамп отвечает за ориентацию в пространстве и некоторые виды памяти. В нём располагаются специальные клетки, которые маркируют территорию: когда животное приходит в какую-то зону, в гиппокампе возбуждаются нейроны, «знающие» этот участок. С другой стороны, в этой области мозга хранится так называемая эпизодическая память — память о событиях, участниками или свидетелями которых мы были. В своих экспериментах учёные сначала приучали подопытных крыс к предметам, обладающим определённым запахом; например, к шарику, который пах сыром, или к кубику с запахом корицы. После этого с крысами проводили следующий эксперимент: животным показывали предмет, после чего они входили в специальную камеру, где проводили 10 секунд, затем одна из стенок камеры поднималась, и крысы могли почувствовать какой-то запах. Если запах соответствовал предмету, животные шли за вознаграждением. За состоянием нейронов в гиппокампе можно было следить с помощью вживлённых в мозг электродов. Как пишут учёные в журнале Neuron, всего они сняли показания с 300 гиппокампальных нервных клеток, и около трети из них сохраняли активность во время 10-секундного интервала между предметом и запахом, когда крыса ничего не делала. Вывод же таков: именно гиппокамп заполняет временные промежутки между двумя событиями. Активность этих нейронов объединяет два происшествия, чтобы, так сказать, не распадалась «связь времён». При этом, если временной промежуток в эксперименте увеличивался, часть нейронов демонстрировала прежнюю активность, а часть как бы перекалибровывалась, подстраиваясь под новую длительность. На поведении животных такое увеличение времени никак не сказывалось - они по-прежнему ждали нужный запах и далее поступали по обстоятельствам. По словам учёных, точно так же ведут себя и гиппокампальные «нейроны места»: при путешествии на незнакомую территорию часть клеток сохраняет прежнюю активность, чтобы как-то связать новооткрытые территории со старыми, хорошо знакомыми. В случае нейронов времени это можно сравнить с появлением второй стрелки на циферблате, которая — если время эксперимента увеличилось — крутится медленнее первой. Похожий механизм, по утверждению исследователей, может работать не только со временем и пространством, но и в более сложных когнитивных процессах, например, при смене круга общения или даже при перемене политических пристрастий.
За связь времён в мозгу отвечают специальные нейроны гиппокампа: благодаря их активности мозг может оценить временной промежуток между тем, что было, и тем, что будет. Одной из самых больших загадок в биологии является вопрос, как наш мозг оценивает время. Когда что-то происходит вокруг нас, или когда мы что-то делаем, это сопровождается специфической активностью нервных клеток. Но все события разделены промежутками времени — мы можем сказать, что произошло раньше, что позже.