Photo by YIFEI CHEN on Unsplash
Григорий Родбел
январь 2016.
510

Как нейроны места и нейроны решётки помогают ориентироваться в пространстве?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
3
3 ответа
Поделиться

Есть ещё нейроны поворота или направления головы, нейроны скорости и нейроны границы. Это различные виды клеток головного мозга, определившихся со своей функцией - ориентацией организма в пространстве. Если просто объяснять, то представьте комнату, все пространство которой состоит равных квадратов. Нейрон решетки определяет количество квадратов в комнате (в случае с обычной жизнью, нейроны решетки сами накладывают на пространстве "решетку" - сетку координат). Нейрон места определяет какие квадраты соответствуют нашему положению (сколько видимых квадратов вокруг нас), нейроны поворота головы определяют какое количество квадратов появляется перед нашими глазами при том или ином повороте головы, нейроны границы определяют, где квадраты заканчиваются, или переходят в другие квадраты, а нейроны скорости - как много квадратов мы преодолеваем, двигаясь по направлению, которое задают квадраты направления. Грубо конечно, но как-то так. Поэтому, мы тяжело двигаемся в темноте в незнакомом пространстве, а вот, например, в знакомом - можем двигаться, так как в памяти есть отпечаток сетки пространства.

8
0

Квадраты - это метафора?

0
Ответить

Да, конечно;) это воображаемые квадраты.

0
Ответить

А как в реальности это работает, если нет никаких квадратов?

0
Ответить
Ещё 2 комментария

Если Вам интересны подробности - послушайте выступление Николая Кукушкина для MIT. Он много деталей дает.

0
Ответить
0
Ответить
Прокомментировать

Вот достойнейшее выступление от научного журналиста и биолога Николая Кукушкина. Русские субтитры включены.

2
0
Прокомментировать

Как мы ориентируемся в пространстве


Американский нейробиолог Джон О'Киф и норвежские ученые Май-Бритт и Эдвард Мозер получили Нобелевскую премию по физиологии в 2014 году за открытие нейронной навигационной системы.

Исследователи определили две группы нейронов, которые отвечают за нашу ориентацию в пространстве.  Мозгу нужны две группы нейронов, чтобы определить, где находится человек, и в каком направлении он движется. Но ученые отмечают,что функции этих нейронных групп значительно различаются.

Было обнаружено, что нейроны одной группы активируются в ответ на изменяющиеся свойства ландшафта. Эти клетки реагируют на изменяемые элементы в окружающей среде, когда человек перемещается из одной точки в пространстве в другую. Нейроны этой группы, названные клетками места, связанные в паттерны, фактически создают карты ландшафта, поскольку они воспринимают пространство. При этом  мозг действует так, как будто он смотрит фильм, каждый кадр которого представляет собой конкретную картину изменения окружающей среды.

Другая группа клеток мозга, называемая клетками сетки, работает аналогично «внутреннему GPS». Эта система определяет местоположение человека в пространстве. Клетки сетки, связанные друг с другом по определенной  схеме, выдают сигналы, когда индивид изменяет свое положение в пространстве. При активации этих клеток «GPS» мозг как-будто разбивает   пространство  на части, состоящие из шестиугольных кусочков. Таким образом, клетки сетки создают систему позиционирования, что позволяет им точно определять местоположение человека. Эта группа клеток размечает территорию, не обращая внимания на пейзаж.

Взаимодействие между этими двумя типами групп нейронных клеток позволяет человеку ориентироваться в пространстве. Первая группа клеток определяет среду, а вторая - координаты местоположения. Эта информация нужна, чтобы ориентироваться в пространстве. Для лучшего понимания  рассмотрим простой пример. Представьте ситуацию, когда человек получает информацию о пробке, но не знает, где происходит она. В этом случае у человеку недостаточно данных для принятия решения о направлении дальнейшего движения. В качестве альтернативы, человек получает информацию о местоположении чего-то, но не знает, как это «что-то» может повлиять на трафик движения. Как в первом , так и во втором случае человек  не располагает достаточными данными для принятия решения о том, в каком направлении двигаться. Для принятия решения о направлении  дальнейшего движения нужны  данные как об изменении, так и координаты этого изменения.

Ученые провели эксперименты на мышах,  но они считают , что у людей есть похожие группы клеток, которые позволяют им ориентироваться в пространстве.

Источник:

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2014/press.html

0
0
Прокомментировать
Ответить