Ученые нашли в мозге сразу две карты для навигации в пространстве

Международная группа ученых из Китая и Великобритании выяснила, что мозг использует сразу две разные карты для пространственного планирования и навигации. Исследование опубликовано в научном издании Journal of Neuroscience (JON).

Как показало изучение крыс, наборы данных об окружающем мире хранятся в премоторной коре мозга.

«Мы обнаружили, что премоторная кора использует самоцентрированную систему координат для пространственного планирования, но она также кодирует карту, центрированную на мире, которая используется для определения текущего положения тела.

Эта самоцентрированная и центрированная на мире информация объединяется в отдельных нейронах мультипликативным образом, что облегчает ее распутывание в нисходящем направлении», — объяснил соавтор работы, доктор Джеффри Эрлих.

В ходе экспериментов команда записала нейронную активность мозга грызунов в области мозга, известной как фронтальное ориентационное поле (ФОП) в премоторной коре.

Исследователи разработали задачу, включающую стену с семью круглыми окнами. Крыс обучали помещать свой нос в первый иллюминатор, после чего в другом иллюминаторе появлялся свет, обозначая его как цель.

Затем животным приходилось ждать слухового сигнала, прежде чем направить свой нос к целевому иллюминатору, чтобы получить награду. Этот период ожидания позволил исследователям различать планирование и действие в мозге.

Некоторые испытания имели разные направления движения, которые приводили к одной и той же цели, а некоторые имели одно и то же направление движения, но приводили к разным целям, поскольку у них были разные начальные точки. Исследователи изучили нейронную активность в период между визуальными и слуховыми сигналами, чтобы установить, планировал ли мозг на основе направления или конечной позиции, тем самым определив, использовал ли ФОП самоцентричную или мироцентричную карту.

Исследователи изучают, как эти двойные карты используются в задачах, где инструкции даются в координатах, центрированных на мире. Это необходимо для понимания того, как инсульт и другие неврологические нарушения сказываются на возможностях ориентации в пространстве.