Британские ученые впервые обнаружили в мозге у крыс так называемый «шагомер» — работу определенных клеток мозга, которые позволяют определить пройденное расстояние. Дальнейший эксперимент с людьми показал, что у человека есть подобный «шагомер», передает Би-би-си.
В ходе эксперимента ученые выпустили крыс на небольшую прямоугольную арену и обучили их бегать на определенную дистанцию. После того, как они пробегали нужное расстояние и возвращались на старт, они получали кусочек лакомства.
В момент бега исследователи зафиксировали активность той части мозга крыс, которая играет важную роль в навигации и памяти. Так, клетки в этой части мозга, отвечающие за подсчет пройденного расстояния, активизировались регулярно — примерно каждые 30 сантиметров. Этот процесс ученые сравнили со счетчиком пробега.
«Чем регулярнее была эта последовательность импульсов, тем лучше животные оценивали расстояние, которое им нужно было пройти, чтобы получить лакомство», — пояснил профессор Джеймс Эйндж из Университета Сент-Эндрюса.
При этом, когда ученые изменили форму арены, регулярная последовательность импульсов стала хаотичной, и крысам стало трудно определить, какое расстояние им нужно пройти. Ученые сравнили это с визуальными ориентирами, внезапно исчезающими, например, в тумане или темноте, когда оценить пройденное расстояние становится сложнее.
После этого ученые увеличили масштаб эксперимента и решили провести тот же опыт на людях. Они построили арену размером 12х6 метров и попросили добровольцев выполнить то же задание, что и крысы: пройти заданное расстояние и вернуться к старту.
Отмечается, что и крысы, и люди правильно оценивали расстояние, находясь на прямоугольной арене, но когда исследователи отодвигали стены или изменяли форму арены, участники эксперимента начинали ошибаться.
Ученые заявили, что их работа не только раскрывает основные принципы того, как человеческий мозг ориентируется в пространстве, но и может помочь в диагностике болезни Альцгеймера, поскольку та область мозга, за которой наблюдали ученые, является одной из первых, которые поражаются при этом заболевании.
