Биологи из Стэнфорда сообщают в Science о том, что им удалось показать, как мозгу удается вычленить важную информацию в окружающей среде и с ее помощью планировать свои дальнейшие действия или ориентироваться в пространстве.
Оказалось, что паравентрикулярные (близкие к боковым желудочкам) области таламуса отвечают за то, чтобы мозг идентифицировал и отслеживал наиболее яркие детали текущей ситуации.
Чтобы это выяснить, ученые для начала «вспомнили» о роли обратной связи в любом обучении, а затем научили лабораторных мышей ассоциировать определенные запахи с различными манипуляциями исследователей. Один запах предвещал глоток воды, а после другого мыши получали в мордочку поток воздуха (крайне негативный стимул). После того, как животных обучили, воздух заменили на слабый электрический ток, чтобы животное обращало на стимул больше внимания.
Во время потока воздуха у мышей две трети нейронов паравентрикулярного таламуса активировались в ответ на оба запаха, а оставшаяся треть – только на тот запах, который предвещал воду. Иными словами, мозг мышей отвечал как на позитивные, так и на негативные предвестники, но на хорошие сильнее.
Однако когда в ход пошел электрошок, баланс сдвинулся. Почти все нейроны паравентрикулярного таламуса реагировали на шок, в то время как около трех четвертей оставшихся отвечали как на «хорошие», так и на «плохие» результаты. В это же время мышам предоставляли открытый доступ к питанию и жидкости, так что вода имела меньшее значение. Это наблюдение отлично описывает процесс обучения и реакцию на стимулы разной важности.
Результаты указывают на несколько более общих выводов касательно человеческого мозга, например – возможность использования этих наблюдений в транскраниальной магнитной стимуляциии, хотя все они пока требуют дополнительных испытаний.
Текст: Дарья Тюльганова