Новостной портал. Свежие новости онлайн
Спeциaлисты из Мaссaчусeтскoгo тexнoлoгичeскoгo институтa и Университета Западного Онтарио описали механизм кодирования реальной и воображаемой информации нейронами префронтальной коры головного мозга, передает Nature Communications.
В ходе эксперимента ученые имплантировали электроды в префронтальную кору двух макак-резусов. Сообщается, что активность мозга животных изучалась с помощью метода магнитно-резонансной томографии (МРТ). Животные выполняли два типа заданий. В тестах на восприятие им демонстрировали облако точек, рядом с которым, спустя 1,2-2 секунды, возникало другое облако.
В случае движения стимулов в одном направлении, обезьяна должна была отпустить клавишу. В испытании на рабочую память первое облако точек исчезало через одну секунду, и макаки вынуждены были вспоминать его траекторию для сравнения с новым. Во время экспериментов ученые зафиксировали активность 272 нейронов у каждой особи. Клетки, которые участвовали в обработке информации, располагались в задней части основной борозды мозга.
Анализ результатов показал, что нейроны были специфичны, при этом 126 из них (46%) значительно лучше реагировали на восприятие направления, чем предполагалось. Примерно 28% клеток в большей степени кодировали воспринимаемое движение и 32% — скорее воспоминания о нем. Однако значительная часть нейронов параллельно выполняла обе функции. Последующая статистическая обработка позволила отнести, по критерию значимости, к перцептивным 32%, к мнемоническим — 40% и к смешанным 28% клеток.
Специалисты отметили, что сила кодирования положительно коррелировала у нейронов зрительного восприятия и запоминания, тогда как максимальная чувствительность оказалась характерна для смешанных клеток. Далее ученые сравнили показатель с точностью выполнения заданий. Поскольку макаки лучше справлялись с первым вариантом теста, авторы пришли к выводу, что активность перцептивных клеток превышает силу кодирования мнемонических.
Исключение из рассмотрения перцептивно-мнемонических нейронов снижало точность ответов в три-четыре раза. Также для выявления различий между однонаправленной и противоположной траекторией точек использовались разные паттерны кодирования. В то же время паттерны кодирования для наблюдения и запоминания были практически идентичны.
В результате оказалось, что сила примерно трети нейронов обнаружила связь с углом отклонения между предполагаемой и истинной траекторией движения стимулов. Проверка с помощью алгоритма, обученного методом опорных векторов, подтвердила результаты. Ученые считают, что полученные данные проясняют нейронный механизм кодирования непространственных визуальных стимулов.
Специалисты утверждают, что описание работы отдельных нейронов префронтальной коры может помочь в разработке новых методов лечения нейропсихических заболеваний, например шизофрении, для которой характерно смешение наблюдаемого и образов.
Как сообщал Mignews.com.ua ранее, ученые из Амстердама обнаружили "GPS-навигатор", который находиться в человеческом мозгу и отвечает за способность человека правильно ориентироваться в пространстве.