Японские нейрофизиологи опровергли классическую теорию о «внутренних часах». Оказывается, разные участки мозга могут отсчитывать время как синхронно, так и совершенно независимо друг от друга.
Эксперимент в Токио
Команда Риитиро Хири с кафедры физиологии и клеточной биологии разработала специальное задание для лабораторных мышей. Животных научили ожидать награду через интервалы в 6 и 12 секунд. Между попытками не было пауз, что заставляло грызунов непрерывно обновлять внутреннее ощущение времени, а не перезапускать его каждый раз с нуля.
Во время эксперимента учёные записывали активность тысяч нейронов сразу в двух зонах мозга: вторичной моторной коре (M2) и задней теменной коре (PPC).
В обеих областях нейроны активировались последовательно, но когда учёные проанализировали данные, они обнаружили два типа сбоев, в частности, во время согласованной работы обеих участков мозга и если ошибалась только одна зона, тогда как другая продолжала работать.
Примечательно, что второй тип фиксировали примерно вдвое чаще. Это означает, что участки мозга сохраняют сложный баланс. Чтобы понять его механизм, исследователи создали компьютерную модель из двух рекуррентных нейронных сетей (Twin-RNN). Анализ показал: разрежённые межрегиональные связи способствуют синхронизации между участками, тогда как общие глобальные фоновые колебания предотвращают полную синхронизацию, позволяя каждой зоне сохранять собственное ощущение времени.
Понимание этого механизма имеет не только фундаментальное, но и практическое значение. Как отмечают авторы, результаты могут помочь лечить шизофрению и болезнь Паркинсона — расстройства, которые нарушают координацию между различными отделами мозга.
Читайте также: Учёные установили, почему стареет мозг
