Чтобы добиться успеха как социальное животное, вам нужно знать, где вы стоите по отношению к другим. Клетки мозга, которые выполняют именно эту функцию – определение местоположения «я» и других в пространстве, теперь идентифицированы. У крыс та же область мозга, в которой хранится собственное местоположение животного, также отображает движения других крыс. Иногда эти представления обрабатываются совместно одними и теми же клетками, в зависимости от целей и действий крысы. Это открытие, сделанное японским институтом науки о мозге RIKEN, углубляет наше понимание гиппокампа и его роли как системы позиционирования мозга.
В течение некоторого времени было известно, что гиппокамп поддерживает ментальную карту пространства – фактически, Нобелевская премия по физиологии и медицине 2014 года была присуждена именно за это исследование. «Клетки места» и «клетки сетки» в гиппокампе регистрируют местонахождение хозяина мозга в окружающей его среде, но до сих пор мало что было известно о том, как в мозгу отслеживаются движения других людей. Исследователи проверили это, наблюдая за активностью нейронов гиппокампа у одной крысы («я»), наблюдая, как другая крыса («другая») проходит простой Т-образный лабиринт. Нейроны «я» регистрировали, что делал другой, и меняли свои реакции в зависимости от местоположения «я» и последующих действий. Это исследование было опубликовано 11 января в журнале Science, где также содержится отчет об аналогичной осведомленности о местоположении в мозгу летучих мышей.
Клетки места гиппокампа загораются только в определенных местах окружающей среды, и некоторые из этих клеток явно предпочитают местоположение другой крысы. Помимо активации мест, время нейронной активности в гиппокампе также важно. «Частота обновления» около 8 Гц определяет, как часто нейроны обновляют свою активность, явление, называемое прецессией фазы тета-цикла. Три четверти ячеек обновляются в зависимости от местоположения другого, а не только самого себя. "Очень интересно, что траектории другого, то есть прошлое, текущее и будущее положения наблюдаемой крысы, сжимаются в 100-миллисекундных циклах в гиппокампе," говорит Сигэёси Фудзисава, руководитель исследовательской группы Института исследований мозга RIKEN.
В двух вариантах лабиринта крыса-самокат должна была научиться посещать ту же Т-образную руку, что и другая, или противоположная рука. Большинство нейронов были “ нацелены на цель ”, сигнализируя о местоположении цели, но небольшое количество нейронов предпочитало местоположение другого, независимо от того, находился ли он на той же стороне, что и цель. Были также клетки, которые срабатывали, когда другой или я находились в определенных пространственных местах. "Эти клетки не перепутали," говорит Фудзисава. "Мы можем реконструировать пути пары крыс и надежно расшифровать местоположение себя или другого по активности этих совместных ячеек места."
Фудзисава и его коллеги предполагают, что у гиппокампа есть четыре различных типа пространственных моделей: одна для местоположения себя, одна для других, другая для совместных местоположений, которые настроены относительно того, где находятся я и другие, и одна для “ общих ‘местоположения, которые активируются, когда либо я, либо другой находятся там (см. изображение). Это расширяет существующую теорию когнитивных карт о том, как гиппокамп обрабатывает пространственные местоположения и воспоминания. "Мы думаем, что когнитивная карта в гиппокампе предназначена не только для того, чтобы знать, где находится «я»," говорит Фудзисава, "но также для определения местоположения других людей, животных или объектов, а также для понимания пространственной среды, окружающей себя."