Ученые выяснили, как области мозга мышей согласуют отсчет времени
Мозг, вероятно, не обладает едиными внутренними часами. Эксперименты на мышах показали, что его области способны отсчитывать время совместно или независимо друг от друга.
Источник: Новости науки.
МОСКВА, 21 июля /Новости науки/. Ученые установили, что разные области мозга мышей могут вести общий или раздельный отсчет времени. Об этом сообщила пресс-служба Института науки Токио со ссылкой на статью в Nature Communications.
Открытие ставит под сомнение представление о единственных «внутренних часах» мозга. Полученные данные показывают, что его области могут синхронизироваться для решения общей задачи, но при необходимости сохраняют собственное ощущение времени.
Ученые обучили мышей ожидать вознаграждение через чередующиеся промежутки продолжительностью 6 и 12 секунд. Затем с помощью двухфотонной визуализации они одновременно отслеживали активность тысяч нейронов во вторичной моторной и задней теменной коре.
В обеих областях мозга нейроны активировались последовательно, словно отмечая отдельные моменты времени. Иногда два участка одинаково ошибались в оценке продолжительности интервала, а иногда один из них начинал «спешить» или «отставать» независимо от другого.
Компьютерная модель из двух связанных нейронных сетей показала, что такая система сочетает устойчивость и гибкость. Связи позволяют областям мозга сверять отсчет, но не заставляют их постоянно работать как единый часовой механизм.
Ощущение прошедшего времени необходимо для движения, планирования, рабочей памяти, обучения и принятия решений. Авторы рассчитывают, что результаты помогут изучить заболевания, при которых нарушается взаимодействие областей мозга, а также создавать более гибкие системы искусственного интеллекта и управления роботами.
Открытие ставит под сомнение представление о единственных «внутренних часах» мозга. Полученные данные показывают, что его области могут синхронизироваться для решения общей задачи, но при необходимости сохраняют собственное ощущение времени.
Ученые обучили мышей ожидать вознаграждение через чередующиеся промежутки продолжительностью 6 и 12 секунд. Затем с помощью двухфотонной визуализации они одновременно отслеживали активность тысяч нейронов во вторичной моторной и задней теменной коре.
В обеих областях мозга нейроны активировались последовательно, словно отмечая отдельные моменты времени. Иногда два участка одинаково ошибались в оценке продолжительности интервала, а иногда один из них начинал «спешить» или «отставать» независимо от другого.
Компьютерная модель из двух связанных нейронных сетей показала, что такая система сочетает устойчивость и гибкость. Связи позволяют областям мозга сверять отсчет, но не заставляют их постоянно работать как единый часовой механизм.
Ощущение прошедшего времени необходимо для движения, планирования, рабочей памяти, обучения и принятия решений. Авторы рассчитывают, что результаты помогут изучить заболевания, при которых нарушается взаимодействие областей мозга, а также создавать более гибкие системы искусственного интеллекта и управления роботами.
