Рыбы и люди используют один и тот же принцип работы мозга — несмотря на сотни миллионов лет эволюции

Международный коллектив учёных пришёл к выводу, что мозг рыб и людей обрабатывает сенсорную информацию по одному и тому же древнему принципу. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science, показывают, что несмотря на сотни миллионов лет эволюции и различия в строении мозга, позвоночные используют одинаковый алгоритм восприятия мира.

Учёные давно замечали, что мозг рыб, птиц и млекопитающих решает одни и те же задачи удивительно похожим способом. Чтобы проверить, является ли это фундаментальным правилом, исследователи изучили работу мозга молодых рыбок данио-рерио. Во время эксперимента животных помещали под микроскоп и поочерёдно воздействовали на них вспышками света и лёгкими вибрациями воды, одновременно регистрируя активность всего переднего мозга.

Оказалось, что у рыб, как и у людей, мозг сначала обрабатывает сигналы от разных органов чувств по отдельности, а затем постепенно объединяет их в единую картину окружающего мира. Разница лишь в том, какие структуры выполняют эту задачу. Если у млекопитающих ключевую роль играет таламус, то у рыб — прегломерулярный комплекс. Несмотря на анатомические различия, обе структуры выполняют практически одинаковую функцию.

Исследователи также обнаружили особые нейроны, которые активировались только при одновременном поступлении сразу двух сигналов — например, света и вибрации. На отдельные стимулы эти клетки почти не реагировали. По мнению учёных, именно такие нейроны помогают мозгу понять, что разные ощущения относятся к одному и тому же событию, позволяя связывать, например, вспышку молнии и раскат грома.

Кроме того, учёные выявили иерархию обработки информации: в задних отделах переднего мозга расположены клетки, реагирующие на отдельные сигналы, а ближе к передней части — нейроны, объединяющие данные от разных органов чувств. Это означает, что восприятие мира строится по одному и тому же алгоритму: сначала разделение, затем сборка.

Авторы считают, что это свидетельствует о существовании древнего эволюционного принципа организации мозга позвоночных. Несмотря на то что рыбы и люди пошли разными путями развития, их нервная система по-прежнему строит восприятие мира по одному и тому же алгоритму. Это открытие показывает, что фундаментальные механизмы работы мозга были заложены ещё у общих предков и сохранились на протяжении сотен миллионов лет. Вопрос в том, какие ещё древние алгоритмы скрыты в нашей нервной системе и как они работают. И что мы узнаем, когда начнём их изучать не на рыбах, а на самих себе.