Как мозг отличает знакомое от незнакомого

Учёные нашли два типа нейронов, одни из которых реагируют на известные вещи, другие — отвечают за запоминание незнакомых объектов.
Когда мы смотрим на разные предметы, в мозгу работают разные нейроны — для знакомых и незнакомых вещей. Исследователи из Университета Брауна (США) вживляли микроэлектроды в нейроны мозга обезьян и показывали животным 125 известных предметов и 125 новых. Для эксперимента учёные выбрали нижнюю часть височной доли коры. Про эту зону мозга давно было известно, что она участвует в восприятии привычных объектов, но никто не знал, как тут происходит превращение незнакомого в знакомое.
В статье, опубликованной в журнале Neuron, исследователи говорят о двух больших классах нейронов, которые им удалось обнаружить. Одни из них были нейронами-возбудителями, они отзывались на знакомые объекты. Хотя набор клеток, которые отзывались на знакомый объект, различался от случая к случаю, все нейроны этого типа имели хотя бы один «любимый» предмет, на который незамедлительно реагировали. Вторая группа состояла из нейронов-подавителей, которые проявляли активность в ответ на неизвестные предметы и не имели среди них никаких предпочтений.
Исследователи фиксировали различия в активности этих двух типов клеток. Пики возбуждающих нейронов были шире, но в целом их активность оказалась не столь долгой по сравнению со вторым типом — около 100 мс. Тормозящие нейроны обладали более острыми пиками возбуждения и работали в ответ на зрительный раздражитель дольше — около 325 мс. Авторы полагают, что возбуждающие нейроны при виде знакомого объекта просто рассылают информацию о нём в другие области мозга и быстро успокаиваются. Их задача — направить поведение на соответствующие рельсы, связанные с хорошо знакомым предметом. Например, обезьяна видит банан и направляется к нему, чтобы его съесть. В случае незнакомого объекта активность первой группы низка и диффузна, и на первый план выходят тормозящие нейроны, которые заставляют остановиться и подумать над тем, что перед нами. По мнению учёных, вторая группа нервных клеток принимает самое активное участие в процессах обучения.
Другой любопытный результат, о котором сообщают учёные, состоит в том, что нейроны-возбудители обладают некоторой специализацией. Разные группы клеток, связанных с узнаванием знакомых объектов, по-разному реагируют на разные предметы. То есть, например, на банан один и тот же нейрон будет отзываться сильнее, чем на тарелку молока. Авторы полагают, что с ненормальной активностью таких нейронов могут быть связаны некоторые нейропсихологические расстройства — например, тот же посттравматический синдром: в этом случае одна и та же клетка будет одинаково «узнавать» совершенно не связанные друг с другом объекты и провоцировать панический приступ.
Подготовлено по материалам Университета Брауна.
Источник: http://science.compulenta.ru/672821/
Россия-2045