Нервная система летучей мыши способна «сообщать» животному его месторасположение и контролировать передвижение других объектов в поле зрения летучей мыши.
То есть навигационная система мозга летучей мыши отслеживает не только, где она находится в пространстве, но и следит за движением окружающих.
В январе 2018 года неврологи из Израиля определили отдельные клетки головного мозга, которые специализированы для отслеживания других животных и объектов. Эти клетки расположены в той же области — гиппокампе — как и клетки, которые определяют месторасположение летучий мыши. Ученые в Японии определили схожую мозговую активность у крыс, когда они наблюдали за движением других.
Открытие неврологов углубляют представление о мозговой комплексной активности навигационной системы у млекопитающих.
Летучие мыши и крысы — это социальные животные, со сложной системой взаимодействия: им нужно знать расположение членов группы, они могут «общаться», учиться друг у друга и перемещаться вместе, исходя из данных навигационной системы.
Ученые уже обнаружили несколько различных типов клеток, сигналы которых объединяются, чтобы показать животному, к примеру, опасность — пожар, когда животное находится в определенном месте. Другие клетки издают сигнал для необходимой скорости или направления и служат в качестве компаса. Этот своего рода компас — новое важное открытие исследователей, так как эти сигналы клеток настроены для других животных, а не ориентированы на человека.
Эвард Мозер, нейрофизиолог Института системной неврологии Кавли и Центра системных неврологических вычислений в Тронхейме (Норвегия), лауреат Ноелевской Премии по физиологии и медицине в теме выявления элементов навигационной системе указывал на возможную область клеток, настроенных на других: «Очевидно, местонахождение других должно быть закодировано где-то в мозгу, но интересно посмотреть где. Похоже, что в той же области, что и область, которая следит за собой».
Нейробиолог Нахум Улановский вместе с коллегами из Института науки им. Вейцмана (Израиль) разработал исследования для того, чтобы увидеть, что происходит в мозге летучей мыши при навигации и каким образом мозг отслеживает движение других.
Для этого исследователи обучили пару летучих мышей (Rousettus aegyptiacus) перелету от одного места в лаборатории к другому месту за вознаграждение в виде угощения. Другие летучие мыши — наблюдатели — смотрели за летающими мышами и были вознаграждены, если траектория полета была скопирована. Перспектива вознаграждения мотивировала обращать пристальное внимание на траекторию движения других. В дальнейшем команда обученных мышей-наблюдателей отслеживала траекторию движения пластиковых объектов по размеру схожих с летучими мышами. Ученые имплантировали электроды в мышей-наблюдателей, чтобы записывать нейросигналы.
Как и предполагалось исследователями, подмножество клеток мозга реагировало в ответ на собственную позицию летучих мышей-наблюдателей. То есть животное отслеживало свою «самость» при перелете. Но исследователи были удивлены тем, что другое подмножество клеток в мозгу реагировало на позиции перелета других объектов, на другие социальные объекты. Ученые называют эти клетки — социальными. Они также определили, что группа клеток откликалась и на неживые объекты — пластмассовые предметы, но это была другая модель реакций «социальных» клеток.
Существуют различные взаимодействия между подмножеством клеток. Например, некоторые нейроны реагируют на свою «самость» и собственную позицию, другие — на объекты и социальное взаимодействие. В сущности, та же часть мозга отслеживает, как и индивидуально-физический ландшафт, так и социальный ландшафт, но посредством из несколько различных популяций клеток. Улановский предполагает, что такие импульсы складываются в общий код «населения» летучих мышей и позволяет считывать, что передает другой, определять животного или неживого движущегося объекта, на что наиболее важно обратить внимание.
Японские исследователи из научного Института в Сайтама пришли к аналогичным выводам, работая с крысами. Они идентифицировали те же участки мозга навигационной системы. Вполне вероятно, что явление распространяется на других млекопитающих, включая человека, говорят ученые.
Важный вопрос: «социальные» клетки существуют исключительно для слежения за другими членами того же вида, или они являются частью сложной системы клеток гиппокампа, которые кодируют всевозможные траектории — животных или предметов — еще не вполне ясно, — говорит Мозер. Но в любом случае, это будет захватывающее открытие для нейронауки.
