Процесс принятия решений отследили на клеточном уровне

Активность нервных клеток при уходе от поилки (слева) и приближении к ней (справа)
Активность нервных клеток при уходе от поилки (слева) и приближении к ней (справа)

Нейробиологи из лабораторий Колд-Спринг-Харбор в США смогли найти нервные клетки, активность которых связана с выбором того или иного действия. Ученые показали, что в тот момент, когда мышь выбирает, остаться ли ей у поилки или пойти осмотреться снаружи, в мозгу активируются определенные нейроны. Подробности изложены на сайте лабораторий со ссылкой на публикацию в Nature neuroscience.

Исследователи зафиксировали активность двух популяций нейронов в префронтальной коре. В ходе опытов лабораторные мыши могли свободно перемещаться внутри экспериментальной установки, внутри которой была смонтирована поилка: и когда животное подходило к источнику воды, в префронтальной коре активировались нейроны определенного типа. Другая группа клеток проявляла себя в момент выхода из камеры с поилкой, причем статистический анализ исключает случайные совпадения.

Более того, выявленные учеными клетки — далеко не рядовые нейроны. В работе нейробиологов речь идет об особенных популяциях клеток, которые синтезировали белок парвальбумин (PV-клетки) или соматостатин (SOM-клетки). Такие нейроны достаточно давно изучались многими другими коллективами, и к моменту начала новых опытов уже было известно про то, что и PV-, и SOM-клетки играют важную роль в процессе торможения.

По словам авторов исследования, в момент приближения к поилке у животных временно снижалась активность SOM-клеток. Соответственно, в связанных с ними клетками префронтальной коры активность, напротив, увеличивалась: кора становилась доступной для переработки новой информации. Когда же мышь покидала поилку, группа PV-нейронов давала синхронный всплеск активности и это, как считают ученые, играло роль своего рода сигнала перезагрузки для связанных с этими нейронами клеток: тем самым мозг настраивался на продолжение осмотра местности в поиске чего-то нового.

Отдельно специалисты Колд-Спринг-Харбор подчеркивают то, что их работа была бы невозможна без новых оптогенетических методов. Традиционная регистрация активности клеток при помощи вживленных электродов не позволяет определить то, с каких именно клеток записываются электрические сигналы, а без этой информации выделить отдельно PV- или SOM-клетки невозможно. Для определения типа клеток геном мышей был изменен таким образом, что интересующие ученых нейроны синтезировали специальные светочувствительные молекулы вместе со своими специфичными белками и затем реагировали на освещение определенным светом. Осветив мозг мыши, ученые смогли определить то, с каких именно клеток они регистрируют электрические сигналы, причем это не приводило к серьезным нарушениям работы мозга. Ранее подобный метод (его принято называть оптогенетическим) нейробиологи использовали для того, чтобы отследить пути мотивации.

Обсудить
Наука и техника00:0225 сентября

Посыпали пеплом

Необратимая катастрофа навсегда изменит жизнь на Земле
Наука и техника00:0424 сентября

Порошок, уходи

Землю ждет вторжение инопланетян и уничтожение Солнца: обзор Destiny 2
01:4820 сентября
Арабы на выход: курды проголосовали за независимость
Референдум навсегда изменил Ближний Восток
Падший дьявол
Неуловимый наркобарон основал культ убийц и варил человеческие мозги в котле
Ангела Меркель Без свастик
Немецкие ультраправые впервые с 1945 года оказались у власти
«Увидел чеченца и понял — будут унижать»
Бежавший в Германию российский гей захотел дать эмиграции задний ход
Свобода для скотовода
В лучшем городе США изгнали политиков с полицейскими и погрязли в хаосе
Виталик БутеринСюрприз от Виталика
Кто убьет традиционную экономику
Пирамида изгоев
Кому выгодна смерть биткоина
День пенсионного единства
ПФР поднимает уровень знаний о пенсионной системе по всей России
Жить будем
Россияне обнищают, зато не умрут с голода
Посыпали пеплом
Необратимая катастрофа навсегда изменит жизнь на Земле
Порошок, уходи
Землю ждет вторжение инопланетян и уничтожение Солнца: обзор Destiny 2
Перед парадом вермахта и Красной армии в Бресте«Появилась бы "бандеровская Украина" под контролем Германии»
Зачем Сталин подружился с Гитлером и устроил парад Красной армии с вермахтом
Машины, которые вы никогда не увидите
7 ну очень редких машин, встретить которые в пробке практически невозможно
Тест: узнай машину без «одежды»
Попробуйте опознать автомобили, у которых нет кузовных панелей
Классическая история
Душевные ролики про самые красивые спорткары XX века
«Мерседес», выдыхай!
Как сделать седан S-класса намного шире и не вызвать ни у кого подозрений