Страх оказался способен субъективно искажать пространство

Wikimedia Commons

Американские нейробиологи выяснили, что нейроны места в гиппокампе крыс получают доступ к страшным воспоминаниям уже при приближении к месту, с которым связаны эти воспоминания. Иными словами, связь страшных воспоминаний с страшным местом активируется еще до того, как животные попадают в это место. Статья опубликована в журнале Nature Neuroscience.

Нейроны места — это нейроны гиппокампа, формирующие когнитивную карту местности: они активируются только в определенной, закрепленной за ними зоне пространства. Например, когда крыса двигается по прямой линии, в ее гиппокампе последовательно, один за другим, активируются нейроны места. Нейроны места играют важнейшую роль в эпизодической памяти — одном из видов долговременной памяти, которая включает в себя воспоминания о конкретных событиях и их контексте (в том числе месте). В частности, предполагается, что нейроны места играют ключевую роль в формировании страшных воспоминаний, связанных с конкретным местом. Однако нейрофизиологический механизм кодирования таких воспоминаний до сих пор остается недостаточно хорошо изученным.

Чтобы понять, как работают нейроны места при активации страшных воспоминаний, авторы новой статьи сначала вырабатывали у крыс условный страх перед определенным местом в большой длинной клетке. Проходя этот участок клетки, крысы получали удар током, и скоро научались всегда обходить это место стороной. Чтобы удостовериться, что выработанный страх места связан именно с нейронами места в гиппокампе, исследователи повреждали зону CA1 гиппокампа (в которой находятся нейроны места) у некоторых из таких крыс и снова запускали их в клетку. Крысы с поврежденной зоной CA1 больше не избегали «страшного» участка клетки — а значит, связь места со страхом кодировалась именно в этой зоне гиппокампа.

С помощью электродов, вживленных в мозг крыс, авторы составили карту нейронов места и соответствующих им участков клетки. Наблюдая за поведением крыс, исследователи обратили внимание на то, что животные с выработанным страхом никогда не заходили в собственно опасный участок клетки: они всегда останавливались и поворачивали в сторону незадолго до него. Это говорило о том, что связь страшных воспоминаний с местом активировалась еще до того, как крысы попадали в это место. Регистрация активности нейронов места показала, нейроны, соответствующие опасному участку клетки, возбуждаются уже при приближении к этому месту — после чего запускается реакция избегания, и крыса поворачивает в сторону. Таким образом, нейроны места получают доступ к страшному воспоминанию еще до того, как животное попадает в место, связанное с этим страхом.

Авторы также показали, что в активации нейронов места, связанных с опасным участком клетки, участвует «проигрывание» активности нейронов в гипопкампе (hippocampal replay). Во время этого процесса, который может происходить как во время бодрствования, так и во сне, нейроны гиппокампа в ускоренном режиме повторно активируются, «проигрывая» какое-либо действие (хотя в данный момент это действие не совершается). Как оказалось, в тот момент, когда крыса останавливается у опасного участка — перед тем, как повернуть в сторону — нейроны места активируются в последовательности, которая соответствует пути животного от места, где оно находится, непосредственно к самой опасной зоне.

Ранее нейробиологи показали, что проигрывание в гиппокампе может происходить даже до того, как животное совершило соответствующее ему действие. Так, оказалось, что у крыс нейроны места активируются даже в том случае, если они не были на какой-то территории, но видели, что там находится вкусная еда. Иными словами, мозг животных как бы заранее проигрывал ситуацию будущего похода в место с вкусной пищей.

Софья Долотовская

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.