Как мозг различает похожие маршруты: исследование на крысах

Гиппокамп — область мозга, отвечающая за память и навигацию. В нём есть «клетки места», которые активируются, когда животное находится в определённой точке пространства. Раньше считалось, что каждая такая клетка просто сигналит о местоположении, но в сложных условиях этого недостаточно.

В новом исследовании на крысах учёные записывали активность нейронов CA1, пока животные выполняли задачу с выбором маршрута. Оказалось, что клетки места используют не только частоту сигналов, но и их timing — фазу относительно тета-ритма (ритмичной электрической активности мозга). Это позволяет одной и той же клетке по-разному сигналить о разных местах, а также различать повторные посещения одного места на разных маршрутах.

Учёные также применили компьютерный анализ, чтобы выделить «ансамбли» — группы нейронов, работающих вместе. Интеграция частотного и фазового кодирования позволяет динамически перестраивать эти ансамбли, создавая последовательности сигналов, которые различают эпизоды опыта и связывают пространство с контекстом задачи.

Это исследование на крысах, поэтому результаты нельзя напрямую переносить на людей. Однако оно раскрывает фундаментальные механизмы работы памяти и навигации, которые могут быть схожи у млекопитающих.