Исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience, показало, что традиционные карты мозга, основанные на строении ткани под микроскопом, могут не отражать реальную функциональную организацию нервной системы. Шведские ученые из Каролинского института предложили смотреть на мозг через призму электрической активности нейронов, нервных клеток, которые передают сигналы с помощью импульсов.
Команда зарегистрировала работу более чем 24 тыс. нейронов у бодрствующих мышей и составила карты активности префронтальной коры — области мозга, связанной с планированием, принятием решений и сложным мышлением. Полученные схемы не совпали с привычными анатомическими делениями, которые десятилетиями использовались в нейробиологии.
Анализ показал, что устойчивые формы работы нейронов во времени выстраиваются в иерархию потоков информации. Нейроны с медленной и регулярной активностью чаще встречались в зонах, которые находятся на вершине этой системы и отвечают за интеграцию сигналов. Такой режим работы связывают с процессами рассуждения и планирования, когда мозг объединяет разные источники данных в единую картину. При этом клетки, участвующие в принятии конкретных решений, демонстрировали очень высокую скорость активности и были сосредоточены в отдельных участках префронтальной коры.
Это говорит о том, что когнитивные процессы основаны на локальном взаимодействии между нейронами, чьи паттерны активности дополняют друг друга. Некоторые нейроны, по-видимому, специализируются на интеграции информационных потоков, в то время как другие обладают высокой спонтанной активностью, которая поддерживает быстрое и гибкое кодирование информации, например, информации, необходимой для принятия конкретного решения
Авторы считают, что такой подход может изменить понимание психических расстройств, так как многие из них связаны именно с нарушениями работы префронтальной коры. Новые карты, построенные на основе активности, а не формы ткани, могут стать шагом к более точной диагностике и разработке методов терапии, ориентированных на реальные процессы внутри нейронных сетей.
Ранее Наука Mail рассказала о неочевидной причине ускоренного ухудшения памяти, связанной с хроническими заболеваниями легких и их влиянием на когнитивные функции.
