Сила уяви. У людей і щурів виявили щось спільне, що дає їм змогу "подорожувати"

Щоразу, заплющуючи очі й подумки переставляючи меблі або прогулюючись знайомими вуличками, ми здатні викликати в уяві безліч ситуацій і місць, які просто зараз не перебувають перед нами. Можна було б подумати, що ця здатність є тільки у людей, проте вчені вважають, що це не зовсім так, пише The Guardian.

Нове дослідження вчених з дослідницького кампусу Джанелія Медичного інституту Говарда Г'юза показує, що щури, схоже, також мають цю дивовижну здатність подорожувати подумки. Автори дослідження виявили, що гризуни можуть орієнтуватися в просторі, який раніше вже бачили, використовуючи при цьому лише свої думки. У результаті вчені припустили, що у гризунів, ймовірно, є свого роду уява.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За словами першого автора дослідження Чонгсі Лая, їхня робота стала першою, яка показує, що тварини можуть за своїм бажанням гнучко активувати уявлення мозку про місця, які перебувають далеко від них у цей момент, але були раніше досліджені. Команда зазначає, що їм, по суті, вдалося виявити фундаментальний будівельний блок особливого типу уяви, що дає змогу проєктувати себе в минуле або в майбутнє в рамках певного сценарію.

Більш ранні дослідження вже виявили, що ділянка мозку, гіпокамп, містить свою мапу, що показує раніше вивчене середовище. Також відомо, що, коли люди переміщуються по певних місцях у подібному середовищі, це активує певні нейрони в нашому мозку. Люди також здатні подумки уявити, що переміщуються місцями, які раніше вже відвідували, наприклад, коридором на роботу.

У новому дослідженні вчені вирішили зосередитися на розумінні того, чи можуть щось подібне робити гризуни. Під час роботи команда використовувала інтерфейс "мозок-машина", де електроди були хірургічно імплантовані в мозок тварин. Після цього щурів помістили на бігову доріжку на 360-градусній арені віртуальної реальності, показавши на екрані мету, до якої їм слід було бігти.

Щури рухалися, кулька на біговій доріжці поверталася, а видиме місце розташування тварини у віртуальному середовищі оновлювалося на екрані. Простими словами, картинка показувала те, як якби щур дійсно бігав у віртуальному середовищі. Наприкінці шляху, коли тварини досягали мети, вони отримували ласощі. Після цього ціль переміщували у віртуальній реальності й все повторювалося знову.

На початковому етапі експерименту вченим вдалося зафіксувати активність у гіпокампі щурів. Після цього вони використовували комп'ютерну систему і перевели нейронну активність у певні місця в середовищі віртуальної реальності. На наступному етапі вчені відокремили бігову доріжку від системи віртуальної реальності — в результаті гризуни просто не могли досягти мети, рухаючись на біговій доріжці. Однак водночас гризуни могли використовувати свою мозкову активність для навігації у віртуальному середовищі.

Далі команда проаналізувала активність гіпокампа щурів у режимі реального часу під час руху. У результаті їм вдалося оновлювати екран кожні 100 мілісекунд, відображаючи поточне місце розташування тварин у віртуальному середовищі, ґрунтуючись лише на тому, що відбувалося в мозку реципієнтів. Таким чином вчені виявили, що щури дійсно могли рухатися до мети, використовуючи лише свою мозкову активність.

Після цього вчені провели ще один експеримент, у якому щури залишалися нерухомими, але мали спрямувати об'єкт на екрані до певної мети в середовищі віртуальної реальності. Цікаво, але тваринам це знову вдалося. У результаті вчені дійшли висновку, що щури, ймовірно, справді мають уяву.

Раніше Фокус писав про те, що вчені з'ясували, що щури можуть відчувати музичний ритм і рухатися в такт.