Фото: АР
Ученые представили метод, позволяющий наблюдать за работой мозга
Группа российских ученых НИИ нормальной физиологии РАМН заявляют, что разработали методы, которые позволяют вживую наблюдать, как работают клетки головного мозга в процессе обучения и запоминания новой информации.
По словам заведующего отделом системогенеза НИИ нормальной физиологии РАМН Константина Анохина, в головном мозге человека находится 70 миллиардов, а количество связей между ними достигает 60 триллионов. Однако за последние годы исследователи начали понимать, как выглядят многие процессы в мозге.
Ученый рассказал об эксперименте с фиксацией электрических импульсов в мозге мыши, которую обучали проходить лабиринт в поисках пищи. Исследователи выяснили, каким образом в процессе обучения формируется нейронная сеть - как становятся активными те или иные группы клеток.
Как оказалось, в состоянии покоя мозг животного в ускоренном режиме проигрывает заново те последовательности активизации нейронов, которые наблюдались, когда мышь действовала. "В сжатом виде проигрывается все прошлое поведение животного. Это происходит только тогда, когда она учится", - пояснил Анохин.
"Мы знаем теперь, что такие вспышки с воспоминанием прошлого происходят во время сна. Сновидения становятся способом проигрывания прошлого индивидуального опыта. Кроме того, мы знаем, что животные используют это для проигрывания ситуаций выбора", - добавил ученый.
Согласно данной теории, говорит Анохин, все действия, в частности, процессы припоминания, обучения сопровождаются формированием распределенных сетей нейронов, которые синхронизируются друг с другом за счет одновременного возбуждения. Такие сети формируются в процессе обучения и приобретения опыта, они могут модифицироваться, распадаться по мере запоминания и забывания.
Однако исследование столь сложных систем в бодрствующем мозге требует, по словам Анохина, выполнения нескольких условий.
В частности, ученым необходим способ наблюдения за отдельными нейронами. "В нашем мозге существует около миллиона нейронов, расположенных в височной доле, которые избирательно активируются в ответ на различные образы. При этом соседние клетки могут быть связаны с совершенно разными процессами. Единственный способ понять, что происходит - клеточное разрешение", - сказал Анохин.
Кроме того, исследователям нужно видеть мозг в целом, и это должен быть живой, действующий мозг. "Такие системы - динамические системы, складывающиеся в момент самого когнитивного процесса - действия, мышления - и распадающиеся потом. Поэтому исследовать их можно только у бодрствующих организмов ", - сказал Анохин.
По словам ученого, выполнить все эти условия поможет соединение методов оптики, генетики и нейрологии - нейрооптогенетика.
Напомним, ранее ученые из университета Юты научились расшифровывать сигналы мозга человека, переводя их в обычные слова. На данный момент качество понимания не слишком высоко, а набор слов ограничен, однако исследователи уверены в возможности улучшения технологии и практическом внедрении изобретения уже через несколько лет.