Сила воображения. У людей и крыс обнаружили нечто общее, что позволяет им "путешествовать"

Каждый раз, закрывая глаза и мысленно переставляя мебель или прогуливаясь по знакомым улочкам, мы способны вызвать в воображении множество ситуаций и мест, которые прямо сейчас не находятся перед нами. Можно было бы подумать, что эта способность присутствует только у людей, однако ученые считают, что это не совсем так, пишет The Guardian.

Новое исследование ученых из исследовательского кампуса Джанелия Медицинского института Говарда Хьюза показывает, что крысы, похоже, также обладают этой удивительной способностью путешествовать мысленно. Авторы исследования обнаружили, что грызуны могут ориентироваться в пространстве, которое ранее уже видели, используя при этом лишь свои мысли. В результате ученые предположили, что у грызунов, вероятно, есть своего рода воображение.

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

По словам первого автора исследования Чонгси Лая, их работа стала первой, показывающей, что животные могут по своему желанию гибко активировать представления мозга о местах, которые находятся далеко от них в данный момент, но были ранее исследованы. Команда отмечает, что им, по сути, удалось обнаружить фундаментальный строительный блок особого типа воображения, позволяющий проецировать себя в прошлое или в будущее в рамках определенного сценария.

Более ранние исследования уже обнаружили, что область мозга, гиппокамп, содержит своего карту, показывающую ранее изученную среду. Также известно, что, когда люди перемещаются по определенным местам в подобной среде, это активирует определенные нейроны в нашем мозгу. Люди также способны мысленно представить, что перемещаются по местам, которые ранее уже посещали, например, по коридору на работу.

В новом исследовании ученые решили сосредоточиться на понимании того, могут ли нечто подобное делать грызуны. Во время работы команда использовала интерфейс "мозг-машина", где электроды были хирургически имплантированы в мозг животных. После этого крыс поместили на беговую дорожку на 360-градусной арене виртуальной реальности, показав на экране цель, к которой им следовало бежать.

Крысы двигались, шарик на беговой дорожке поворачивался, а видимое местоположение животного в виртуальной среде обновлялось на экране. Простыми словами, картинка показывала то, как если бы крыса действительно бегала в виртуальной среде. В конце пути, когда животные достигали цели, они получали лакомство. После этого цель перемещали в виртуальной реальности и все повторялось вновь.

На начальном этапе эксперимента ученым удалось зафиксировать активность в гиппокампе крыс. После этого они использовали компьютерную систему и перевели нейронную активность в определенные места в среде виртуальной реальности. На следующем этапе ученые отделили беговую дорожку от системы виртуальной реальности — в результате грызуны попросту не могли достичь цели, двигаясь на беговой дорожке. Однако в то же время грызуны могли использовать свою мозговую активность для навигации в виртуальной среде.

Далее команда проанализировала активность гиппокампа крыс в режиме реального времени во время движения. В результате им удалось обновлять экран каждые 100 миллисекунд, отображая текущее местоположение животных в виртуальной среде, основываясь лишь на том, что происходило в мозгу реципиентов. Таким образом ученые обнаружили, что крысы действительно могли двигаться к цели, используя лишь свою мозговую активность.

После этого ученые провели еще один эксперимент, в котором крысы оставались неподвижны, но должны были направить объект на экране к определенной цели в среде виртуальной реальности. Любопытно, но животным это вновь удалось. В результате ученые пришли к выводу, что крысы, вероятно, действительно обладают воображением.