Летучие мыши летающие акробаты. Некоторые изгибаются, поворачиваются и дико мчатся по вечернему воздуху, чтобы поймать насекомых; другие совершают сальто, чтобы приземлиться и свисать вверх ногами от сочных фруктов. Подвиги кажутся невероятно сложными маневрами для мышц и для мозгов летучих мышей. И оказывается, что у этих летающих млекопитающих есть определенные нейроны, которые помогают им создать своего рода трехмерный компас. Но, возможно, еще более удивительно, исследователи, которые обнаружили это, также подозревают, что у людей есть подобный внутренний GPS.
Это не компас в том смысле, что система отличает север от юга, объясняет Рут Шустер для Haaretz . Скорее, это помогает летучим мышам определить, какой путь вверх, вниз и в любую сторону.
Открытие, опубликованное в журнале Nature, основано на предыдущей работе о том, как животные создают внутреннюю карту своего окружения. В начале 1970-х годов исследования в Университетском колледже Лондона впервые выявили направленно настроенные нейроны в гиппокампе крыс - клетки, которые запускались только тогда, когда крысы находились в определенной части их вольера, сообщает Мо Костанди для The Guardian . Середина 1980-х принесла открытие ячеек направления головы, которые стреляли, когда крыса смотрела в определенном направлении; Исследователи из Норвегии определили так называемые ячейки сетки, которые стреляли, когда крыса пересекала вольер, и граничные ячейки, которые помогают крысе отслеживать границы окружающей среды. За работу над системой трехмерного позиционирования мозга три исследователя были отмечены Нобелевской премией по физиологии в этом году.
Но работа до сих пор была на крысах, которые обязательно прикованы к земле. Арсений Финклштейн и его коллеги из Научного института Визмана определили ячейки вверх и вниз, которые делают внутреннюю карту трехмерной. Исследователи выяснили, что летучие мыши египтян с беспроводными микроэлектродами в мозге помогли исследователям. Костанди пишет:
Записи, сделанные во время полета, подтвердили, что нейронный компас летучей мыши кодирует пространство в трех измерениях. Около одной пятой ячеек были настроены на определенные диапазоны шага, стреляя только тогда, когда летучие мыши летели под определенным углом в вертикальной плоскости, и около одной десятой к углам крена. Значительная часть камер была чувствительна к комбинации углов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а некоторые к углам во всех трех плоскостях.
«И мы не думаем, что наши результаты специфичны для летучих мышей», - сказал Финкельштейн BBC News . Хотя крысы и летучие мыши находятся на расстоянии миллионов лет, эволюционно говоря, они имеют один и тот же вид клеток: клетки размещения, клетки направления головы и ячейки сетки. «Вот почему мы думаем, что это может быть актуально и для людей».
Ячейки могут быть важны не только для того, чтобы не сталкиваться с вещами, но и для запоминания, где происходили определенные события. «Мы думаем, что эти компасные и локационные ячейки представляют собой своего рода леса, на которых мы« вешаем »наши воспоминания», - сказал Финклестиен Haaetz.com.
Понимание того, как эта система работает на людях, может помочь объяснить, почему, например, пилоты-истребители иногда испытывают головокружение и не могут разобраться с ног, пишет Schuster для Haaretz. Это также относится к менее опасным для жизни ситуациям, например, когда вы дезориентированы после выхода из метро. Во всем виноват сбой ваших трехмерных навигационных ячеек.
