Японські нейрофізіологи спростували класичну теорію про «внутрішній годинник». Виявляється, різні ділянки мозку можуть відлічувати час як синхронно, так і цілком незалежно одна від одної.
Експеримент в Токіо
Команда Ріїчіро Хіри з кафедри фізіології та клітинної біології розробила спеціальне завдання для лабораторних мишей. Тварин навчили очікувати винагороду через інтервали у 6 та 12 секунд. Між спробами не було пауз, що змушувало гризунів безперервно оновлювати внутрішнє відчуття часу, а не перезапускати його щоразу з нуля.
Під час експирименту науковці записували активність тисяч нейронів одразу у двох зонах мозку: вторинній моторній корі (M2) та задній тім'яній корі (PPC).
В обох областях нейрони активувалися послідовно, але коли вчені проаналізували дані, вони виявили два типи збоїв, зокрема під час узгодженої роботи обох ділянок мозку та якщо помилялася лише одна зона, тоді як інша продовжувала працювати.
Примітно, що другий тип фіксували приблизно вдвічі частіше. Це означає, що ділянки мозку зберігають складний баланс. Щоб зрозуміти його механізм, дослідники створили комп'ютерну модель із двох рекурентних нейронних мереж (Twin-RNN). Аналіз показав: розріджені міжрегіональні зв'язки сприяють синхронізації між ділянками, тоді як загальні глобальні фонові коливання запобігають повній синхронізації, дозволяючи кожній зоні зберігати власне відчуття часу.
Розуміння цього механізму має не лише фундаментальне, а й практичне значення. Як зазначають автори, результати можуть допомогти лікувати шизофренію та хворобу Паркінсона — розлади, які порушують координацію між різними відділами мозку.
Читайте також: Вчені встановили, чому старіє мозок
