Уперше в історії створено повну карту активності мозку: показує, як приймаються рішення

У новому дослідженні вчені використовували мозок мишей, внаслідок чого їм вдалося скласти найповнішу карту активності мозку. Нова карта дала змогу отримати безпрецедентні дані про активність мозку: вченим вдалося зареєструвати активність понад півмільйона нейронів, що охоплюють 279 областей мозку. Загалом це становить 95% обсягу мозку мишей, обстежених у 12 лабораторіях по всьому світу, пише IFLScience.

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

Перша в історії повна карта активності мозку

За словами професора Александра Пуже, співзасновника Міжнародної лабораторії мозку і керівника групи в Женевському університеті, вони з колегами виявили, що процес ухвалення рішень і особливо винагорода буквально "запалювали" мозок, наче новорічну ялинку.

Вимірювання активності окремих клітин також надали безпрецедентне уявлення про те, як ці численні клітини спільно підтримують процес прийняття рішень. За словами іншої провідної авторки дослідження, професорки нейробіології в Каліфорнійському університеті, докторки Енн Черчленд, вони з колегами також були здивовані кількістю областей, які були залучені до цього процесу.

Це здавалося дивним, оскільки рішення, яке необхідно було ухвалити, було досить простим. Раніше вважалося, що такі рішення активують лише невелику кількість спеціалізованих областей. Однак нові дані вказують на новий спосіб мислення: процес ухвалення рішень розповсюджений по величезній області мозку.

Несподівані результати дослідження

Під час дослідження було залучено 12 лабораторій, які використовували найсучасніші електроди, відомі як нейропіксельні зонди. Електроди дали змогу одночасно реєструвати нейронні сигнали, коли мишам давали завдання: на екрані ліворуч або праворуч загорялося світло, і коли миша обертала колесо в цьому напрямку, вона отримувала ласощі.

Далі команда трохи ускладнила завдання: вчені регулювали яскравість світла доти, доки миші не почали вгадувати, в який бік необхідно крутити колесо. Це означало, що дослідники отримували моментальний знімок активності мозку під час ухвалення рішення і могли побачити, як він реагує, коли їм доводилося використовувати попередні очікування для ухвалення нового рішення.

Експерименти дали кілька несподіваних результатів. По-перше, процес зачіпав не тільки когнітивні області, але також і області, пов'язані з обробкою сенсорної інформації, наприклад, таламус — провідний центр візуальної обробки.

Автори дослідження зазначають, що це особливо цікаво для здоров'я людини, оскільки може допомогти нам краще зрозуміти такі стани, як шизофренія та аутизм, які, як вважається, спричинені відмінностями в кодуванні очікувань у мозку.

На жаль, такого роду карта не може бути масштабована для людського мозку з етичних міркувань. Однак, на думку вчених, у нас є вагомі підстави вважати, що багато чого з того, що ми дізнаємося про мозок тварин, можна застосувати й до нашого.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що вчені виявили нову особливість людського мозку.

Раніше Фокус писав про те, що наш мозок у буквальному сенсі світиться просто зараз: чому це відбувається.