Нейробиологи подтвердили роль гиппокампа в пространственной навигации

Международная команда нейробиологов, возглавляемая экспертами из Эдинбургского университета, провела исследование, в ходе которого было установлено, что планирование сложных маршрутов по карте и следование привычным путям в мозге реализуются различными механизмами. Результаты данного исследования, опубликованные в журнале Nature Communications, продемонстрировали, что гиппокамп — парный отдел мозга, отвечающий за консолидацию памяти и пространственное мышление — играет ключевую роль в навигации по незнакомой местности.

В рамках эксперимента грызунов обучали находить спрятанную еду в специально сконструированном лабиринте. Одни из них использовали эгоцентрическую стратегию, запоминая конкретные направления поворотов и расстояния относительно собственного тела, в то время как другие крысы применяли аллоцентрический подход, ориентируясь по внешним объектам лаборатории и формируя в своей голове карту местности. Ученые, используя миниатюрные микроскопы, внедренные в мозг, смогли в реальном времени наблюдать за активностью нейронов.

В ходе исследования выяснилось, что при планировании маршрута по внешним ориентирам нейроны гиппокампа начинают активно «проигрывать» будущий маршрут еще до того, как животное сделает первый шаг. В случаях, когда крысы использовали заученные эгоцентрические маршруты, такая активность не наблюдалась. Для окончательной верификации своих гипотез исследователи применили метод оптогенетики: с помощью световых импульсов они временно отключали гиппокамп у крыс в момент принятия решения. Эта манипуляция полностью лишала грызунов возможности ориентироваться по пространственной карте, но не мешала им следовать привычными путями.

«Наши результаты убедительно показывают, что гиппокамп играет причинно-следственную роль в запоминании пространства при ориентировании по карте, но не по заученным движениям», — отметил один из ведущих авторов исследования, профессор Ричард Моррис.

Проблема пространственной памяти уже много лет находится в центре внимания ведущих нейробиологов мира. При развитии тяжелых нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, одной из первых страдает именно способность человека ориентироваться в пространстве и прокладывать новые маршруты. Будущие эксперименты помогут специалистам глубже понять, почему люди с деменцией теряют способность узнавать ранее знакомые улицы и часто заблудляются даже в своем районе.

Читайте также: