html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Летучая мышь строит 3D-карту

Нейрофизиологи разбираются в том, как летучая мышь ориентируется в полете

Ориентироваться в воздухе сложнее, чем на земле
Ориентироваться в воздухе сложнее, чем на земле

Нейроны мозга млекопитающих обеспечивают карту местности, которая позволяет им ориентироваться. До сих пор ученые изучали только двухмерные карты. Новый объект — летучая мышь — позволил заглянуть в тайны навигации в трехмерном пространстве.

Победителем премии Eppendorf & Science Prize 2013 для молодых ученых в области нейробиологии стал Михаил Ярцев, работающий в Институте нейронаук Принстонского университета. Его работа посвящена механизмам кодирования информации в мозге млекопитающих в трехмерном пространстве. В последнем выпуске журнала Science опубликовано эссе победителя.

«Все животные на нашей планете — на земле, под землей, в глубинах океана или в воздухе — должны иметь представление о своем местоположении в пространстве, это им необходимо для выживания, — пишет Ярцев. — Как мозг решает проблему позиционирования в пространстве — это одна из центральных проблем в нейронауке».

Посмотреть на эту проблему под другим углом исследователю помогло использование нового, необычного для нейрофизиолога объекта — летучей мыши. До сих пор все подобные работы проводились либо на грызунах, либо, гораздо реже, на обезьянах.

В мозге крысы некоторое время назад ученые обнаружили специализированные нейроны, которые испускают электрические импульсы в тот момент, когда животное оказывается в определенной точке местности, их назвали клетками места (place cells). Другие нейроны, названные клетками решетки (grid cells), реагируют на пересечение неких узлов системы координат.

Эти нейроны обеспечивают мозговую карту местности, которая помогает животным ориентироваться в окружающей среде.

Однако до сих пор такие нейроны ученые наблюдали только у наземных млекопитающих, которые передвигаются по плоскости. Ярцев попробовал перейти на принципиально новый модельный объект — летучих мышей, которые способны перемещаться в трехмерном воздушном пространстве. Ему удалось найти в мозге летучих мышей те же типы нейронов и определить сходство и отличия в их работе в мозге крысы и летучей мыши.

Михаил Ярцев ответил на вопросы «Газеты.Ru».

— Почему вы решили проводить исследования с летучими мышами?

— Есть несколько причин, по которым я решил поработать с летучими мышами. С одной стороны, это млекопитающие, но с другой стороны, они сильно отличаются от всех млекопитающих, традиционно используемых как модели в нейрофизиологических исследованиях, будь то крысы или обезьяны. Это позволяет нам применить сравнительный подход.

Второе большое преимущество летучих мышей — способность к полету. Это дает нам возможность изучения того, как на нейронном уровне представлено трехмерное пространство.

Другие уникальные черты летучих мышей — эхолокация и поведение в природе.

— Объясните, в чем состоит функция клеток места и клеток решетки, найденных в мозге крыс?

— По общему представлению, эти нейроны играют ключевую роль в позиционировании животного в окружающей среде. Но мы считаем, что они делают нечто большее, чем просто определение того, где мы сейчас находимся. Я думаю, точное понимание функции этих клеток еще впереди.

— Вы обнаружили эти клетки и у летучих мышей?

— Да. Мой научный руководитель Нахум Улановский обнаружил клетки места в гиппокампе летучей мыши. А затем мы нашли клетки решетки в энторинальной коре летучей мыши, они расположены в том же регионе, что и у крысы.

— Вы нашли различия в активности этих клеток у крысы и летучей мыши?

— Активность их в целом была довольно сходной. Но отличие заключалось в том, что у летучей мыши клетки места и клетки решетки не работали в диапазоне тета-ритма (с частотой 5–11 Гц), который характерен для нейронов крысы. Это составило основной результат моей предыдущей работы, опубликованной в Nature в 2011 году. Таким образом, мы опровергли первоначальное представление, что данные клетки обязательно активны в тета-диапазоне.

— Вам удалось раскрыть механизм кодирования трехмерного пространства в нейронах летучей мыши?

— Я думаю, точный механизм — это предмет будущих исследований, но нам удалось достичь некоего понимания благодаря технологии беспроводной регистрации активности отдельных нейронов летучей мыши в полете.

Мы смогли записать нейронную активность единичных клеток места летучей мыши, летающей в помещении размером 6х5х3 м, и увидеть, как активность этих клеток изменяется с перемещением животного в трехмерном пространстве.

— По вашему заключению, механизмы навигации универсальны у всех млекопитающих или они различаются для наземных и летающих животных?

— Мы показали, что в 3D-пространстве клетки места так же чувствительны к изменению позиции животного, что и в 2D. А вообще это большой вопрос, и ответ на него мы надеемся получить в будущих исследованиях. Ключевой момент — как 2D-кодирование пространства модулируется в 3D-кодирование.

Премия Eppendorf and Science Prize учреждена компанией Eppendorf (которая выпускает пластиковые пробирки с одноименным названием для молекулярных биологов) и журналом Science для поощрения молодых ученых, работающих в области нейробиологии. О своем исследовании за последние три года претенденты на премию должны рассказать в форме эссе в 1 тыс. слов. Премия включает $25 тыс. от компании Eppendorf и публикацию эссе в журнале Science.

В финал премии вышли также Софи Кэрон из Колумбийского университета с эссе «Мозг не играет в кости — или играет?» и Дэниэл Бендор из Университетского колледжа Лондона с эссе «Играй против мозга».

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с gazeta.ru

6

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • www.gazeta.ru
          • домен gazeta.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции