Впервые в истории создана полная карта активности мозга: показывает, как принимаются решения

В новом исследовании ученые использовали мозг мышей, в результате чего им удалось составить наиболее полную карту активности мозга. Новая карта позволила получить беспрецедентные данные об активности мозга: ученым удалось зарегистрировать активность более полумиллиона нейронов, охватывающих 279 областей мозга. В общей сложности это составляет 95% объема мозга мышей, обследованных в 12 лабораториях по всему миру, пишет IFLScience.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Первая в истории полная карта активности мозга

По словам профессора Александра Пуже, соучредителя Международной лаборатории мозга и руководителя группы в Женевском университете, они с коллегами обнаружили, что процесс принятия решений, и особенно вознаграждение, буквально "зажигали" мозг, как новогоднюю елку.

Измерения активности отдельных клеток также предоставили беспрецедентное представление о том, как эти многочисленные клетки совместно поддерживают процесс принятия решений. По словам другого ведущего автора исследования, профессора нейробиологии в Калифорнийском университете, доктора Энн Черчленд, они с коллегами также были удивлены количеством областей, которые были задействованы в этом процессе.

Это казалось удивительным, поскольку решение, которое необходимо было принять, было довольно простым. Ранее считалось, что такие решения активируют лишь небольшое количество специализированных областей. Однако новые данные указывают на новый способ мышления: процесс принятия решений распространен по огромной области мозга.

Неожиданные результаты исследования

В ходе исследования были задействованы 12 лабораторий, которые использовали самые современные электроды, известные как нейропиксельные зонды. Электроды позволили одновременно регистрировать нейронные сигналы, когда мышам давали задание: на экране слева или справа загорался свет, и когда мышь вращала колесо в этом направлении, она получала лакомство.

Далее команда немного усложнила задачу: ученые регулировали яркость света до тех пор, пока мыши не начали угадывать, в какую сторону необходимо крутить колесо. Это означало, что исследователи получали моментальный снимок активности мозга при принятии решения и могли увидеть, как он реагирует, когда им приходилось использовать предыдущие ожидания для принятия нового решения.

Эксперименты дали несколько неожиданных результатов. Во-первых, процесс затрагивал не только когнитивные области, но также и области, связанные с обработкой сенсорной информации, например, таламус – ведущий центр визуальной обработки.

Авторы исследования отмечают, что это особенно интересно для здоровья человека, поскольку может помочь нам лучше понять такие состояния, как шизофрения и аутизм, которые, как считается, вызваны различиями в кодировании ожиданий в мозге.

Увы, такого рода карта не может быть масштабирована для человеческого мозга по этическим соображениям. Однако, по мнению ученых, у нас есть веские основания полагать, что многое из того, что мы узнаем о мозге животных, может быть применимо и к нашему.

Напомним, ранее мы писали о том, что ученые обнаружили новую особенность человеческого мозга.

Ранее Фокус писал о том, что наш мозг в буквальном смысле светится прямо сейчас: почему это происходит.