Мы ночь, мы страх, мы команда


Мы ночь, мы страх, мы команда «Нейро-навигатор» в мозге помогает летучим мышам понять, где они и где другие мыши

В ходе ряда экспериментов над летучими мышами подтвердилось, что особая «навигационная система» в мозге позволяет животным не только отслеживать собственное перемещение в пространстве, но и следить за сородичами.

В исследовании, опубликованном в журнале Science 11-ого января, Израильские нейробиологи утверждают, что у летучих мышей есть клетки мозга, отслеживающие других животных или объекты. Эти клетки встречаются в одной и той же области мозга — гиппокампе — которая, как известно, отвечает за определение собственного местоположения.

Эти неожиданные результаты – шаг вперед к пониманию сложной навигационной системы мозга млекопитающих. Летучие мыши, как и люди, – социальные животные, которые должны знать, где находятся другие члены группы, чтобы взаимодействовать, учиться друг у друга и летать вместе.

Исследователи уже обнаружили несколько различных типов клеток, сигналы которых соединяясь, сообщают животному, где оно находится. То есть разные клетки мощна помогают мыши «зачикиниться», отвечают за определение скорости или направления движения и даже работают как своеобразный компас. Однако последние исследования говорят об открытии клеток, которые «направлены» на других животных, а не на себя.

«Очевидно, что местонахождение других должно быть закодировано где-то в мозге. Удивительно, но похоже, что за это отвечает та же область мозга, которая определяет собственное положение», — говорит Эдвард Мозер [Edvard Moser], нейробиолог из Института системной неврологии им. Кавли в Тронхейме (Норвегия), одни из двух ученых, получивших Нобелевскую премию по медицине в 2014 году за открытие элементов «навигационной системы» мозга.

Найти друзей

Нейробиолог Нахум Улановски [Nachum Ulanovsky] и его коллеги из Института науки Вайцмана в Реховоте (Израиль), провели исследование, чтобы узнать, что происходит в мозге летучей мыши, когда она следит за передвижениями другой летучей мыши.

Для исследования ученые взяли несколько пар нильских крыланов (Rousettus aegyptiacus). В закрытой комнате одних мышей научили перелетать с одного места на другое и обратно в обмен на лакомство; других (мышей-наблюдателей) — следить за тем, как летают первые. Мыши-наблюдатели получали лакомство только если им удавалось повторить траекторию полета первой мыши. Ученые заметили, что перспектива вознаграждения заставляла наблюдателей пристальнее следить за «напарниками». Также мыши-наблюдатели должны были следить за пластиковыми предметами, которые перемещали сами ученые.

Исследователи ввели в гиппокампы мышей-наблюдателей электроды, чтобы отслеживать сигналы их мозга. Для них не стало сюрпризом, что некоторые клетки начинали работать, помогая мыши определить свое местоположение во время полета. Однако они с удивлением обнаружили, что есть и другие клетки, которые помогают им определять местонахождение других летящих неподалеку мышей. Эти клетки они назвали «клетки социального пространства» (social place cells). Более того, на слежку за пластиковыми предметами реагировала совершенно иная группа клеток, чем та, которая отслеживала других мышей.

Улановски заявил, что обнаружился перекрест между функциями разных групп клеток. Например, некоторые нейроны реагировали как на другую летучую мышь, так и на предметы; или на другую летучую мышь и на свое собственное местоположение. Исследователь пояснил, что, по-видимому, одна и та же область мозга анализирует как физический, так и социальный ландшафт, но при этом задействуются немного разные группы клеток.

«Вероятно, это помогает создать у летучей мыши код всей ее популяции, с помощью которого она определяет местоположение животных и предметов и знает, на что нужно обратить внимание», — пояснил Улановский. Он планирует дальнейшие исследования того, как летают вместе летучие мыши с различным социальным статусом, например, доминантные и подчиненные, или самки и самцы.

Пока не ясно реагируют ли клетки социального пространства только на особей того же вида; или они составляют часть гиппокампа, которая «отслеживает» все движение вокруг, — говорит Мозер, —В любом случае будет интересно».

Оригинал исследования: Omer, D. B., Maimon, S. R., Las, L. & Ulanovsky, N. Science 359, 219–224 (2018).
Источник: Nature.