В голове обнаружен спидометр

Исследователи изучили работу пространственной памяти, что поможет понять сопутствующие симптомы, связанные с болезнью Паркинсона.

В привычной среде наши движения целеустремленны. Например, если мы идем из офиса в кафе, мы следуем заранее установленному маршруту, который сохранен в нашей памяти: через дверь кабинета, слева в коридор, мимо витрин. Чтобы пройти путь, наш мозг должен быстро обрабатывать различные сенсорные впечатления.

С увеличением скорости скорость передачи данных увеличивается, мозг должен получить сигналы и связать их с местоположением. Поэтому наше восприятие должно идти в ногу со скоростью движения, чтобы мы помнили правильный путь.

Известно, что гиппокамп — часть мозга, которая контролирует память, особенно пространственную память, которая регулирует скорость движения.

«Электрическая активность гиппокампа претерпевает ритмические колебания. Чем быстрее мы движемся, тем быстрее активируются определенные нервные клетки», — говорит профессор Стефан Реми (Stefan Remy). «Это увеличение активации скорости сенсибилизирует мозг. Он становится более восприимчивым к изменяющимся сенсорным впечатлениям, которые должны быть обработаны при движении».

Но как работает мозг при движении? Ранее не было ответа на этот вопрос. Теперь, Реми с соавторами расшифровали этот механизм. Для этого они стимулировали конкретные области мозга мышей и записали активность их мозга.

«Мы выявили нейронные схемы у мышей, которые связывают их пространственную память и скорость движения. Это взаимодействие является основой для функционирования пространственной памяти», — говорит Реми. «Мы предполагаем, что у людей есть похожие нервные клетки и похожие структуры в этих областях мозга».

Части головного мозга напрямую связаны с гиппокампом и составляют небольшую группу из нескольких тысяч клеток. Они собирают информацию от всех сенсорных и опорно-двигательных систем, определяют скорость движения и передают эту информацию в гиппокамп. Таким образом, они настраивают пространственную память для оптимизации обработки сенсорных стимулов во время двигательной активности, поясняет Реми. Однако эти схемы имеют даже больше функций.

Они дают стартовый сигнал для начала движения и активно контролируют его скорость. До сих пор эту функцию управления исключительно приписывали моторной коре головного мозга.

Эти обнаруженные нервные клетки связаны с областями мозга, которые страдают от болезни Паркинсона у людей. Это заболевание связано с нарушениями движения и может вызвать слабоумие.

«В этом отношении наши результаты выходят за рамки пространственной памяти, они также обеспечивают новыми знаниями о том, как память и выполнение движений влияет на болезнь Паркинсона», — говорит Реми.