Ученые выяснили, как человек ориентируется в толпе и какие части мозга координируют процессы навигации. Они выяснили, что особые клетки решетки головного мозга не только помогают нам ориентироваться в пространстве, но и анализируют движение других объектов. Полученные данные могут объяснить механизм, приводящий к дезориентации людей с деменцией, и помочь этого избежать. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
При перемещении в пространстве человеку необходимо анализировать не только свои действия, но и возможные движения окружающих объектов. За этот процесс отвечают клетки мозга, которые регистрируют наше текущее положение, а также сохраняют информацию, откуда мы пришли и в каком направлении предполагаем двигаться. Таким образом у людей создается внутренняя карта перемещений. Этими клетками являются так называемые клетки решетки в энторинальной коре, небольшой области мозга в средней височной доле. Они функционируют в качестве внутреннего GPS человека, потому что не только фиксируют наше положение в пространстве, но и могут соотносить его с другими точками в том же пространстве.
Международная группа ученых выяснила, отображаются ли на внутренней карте человека перемещения других людей. Для этого специалисты протестировали участников, которым было необходимо либо самостоятельно ориентировались в виртуальной среде, либо наблюдать за движениями другого человека. В это время мозговая активность участников эксперимента измерялась с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ).
Ученые обнаружили, что активность мозга, регистрируемая при наблюдении за другими, была сравнима с активностью клеток решетки, когда человек ориентировался самостоятельно. Кроме того, команда выяснила, что этот процесс является частью более крупной мозговой сети. Также ученые отметили, что, чем лучше испытуемый следовал по пути других, тем менее активной была крупная сеть.
«Мы интерпретируем это как более высокую эффективность клеток решетки, которая снижает необходимость задействовать более крупную мозговую сеть», — объясняет главный автор исследования Изабелла Вагнер из Венского университета (Австрия).
Также результаты исследования предполагают, что клетки решетки особенно подвержены процессам старения и особенно слабоумию. Дальнейшие исследования группы теперь посвящены вопросу о том, участвуют ли клетки сетки в распознавании других людей — аспекте, который часто нарушается при прогрессирующей деменции.
Текст: Полина Ячменникова
Wagner, I.C., Graichen, L.P., Todorova, B. et al. Entorhinal grid-like codes and time-locked network dynamics track others navigating through space. Nat Commun 14, 231 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-35819-3
