Фото: Скриншот из видеоролика исследователей
Мышь на шаре в ходе эксперимента перемещалась по виртуальному лабиринту
Ученым удалось поместить датчики внутрь мозга мышей и получить данные об активности их нейронов в ходе перемещения в пространсте, которое имитировали для них по технологии игры Quake.
Работа неврологов из Принстонского университета опубликована в журнале Nature.
Датчики, размещенные снаружи черепа, позволяют получить лишь общее представление о работе нервных клеток. Для того чтобы узнать, как активируются отдельные нейроны, необходимо проводить измерения непосредственно в мозгу. Такие измерения невозможно осуществить у бегущего животного, в частности, из-за высокой вероятности повреждений.
Разработка авторов исследования позволяет помещать датчики внутрь полушарий бегущей мыши и при этом считывать активность нейронов в гиппокампе.
Голова животного помещается в металлический шлем, который прочно закрепляется в специальных держателях. Сама мышь стоит на шаре, помещенном на воздушную подушку. Животное может бежать по шару в разных направлениях, оставаясь неподвижным. Расположенные рядом с шаром сенсоры улавливают, в какую сторону пытается бежать мышь.
Ученые: Нервные клетки движущихся животных возбуждаются в определенном ритме
Перед этой установкой находится экран, на котором виден виртуальный лабиринт. Выбирая то или иное направление движения на шаре, мышь может проходить по коридорам лабиринта. После того как зверь добирался до конца коридора, он получал вознаграждение. Для создания лабиринта ученые использовали исходный код движка игры Quake 2.
Полученные при помощи новой установки результаты подтвердили одну из моделей, объясняющих особенности активации нейронов у движущихся животных. Оказалось, что нервные клетки возбуждаются в определенном ритме. Анализируя его, можно сказать, где в конкретный момент времени находится мышь.
Напомним, в марте ученым Университетского колледжа Лондона удалось зафиксировать перемещения людей в виртуальном пространстве с помощью магнитно-резонансной томографии. Исследование поможет в будущем считывать данные с мозга человека о совершенных им перемещениях.