Российские ученые из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова разработали инновационное программное обеспечение для анализа пространственного поведения мышей в трехмерных лабиринтах. Это достижение открывает новые горизонты в исследовании нейрофизиологических механизмов, связанных с функционированием гиппокампа и процессами формирования пространственной памяти в естественных условиях.
Традиционно изучение навигационных стратегий грызунов проводится в двумерных средах, что ограничивает возможность анализа трехмерной мобильности. Однако в природных условиях мыши активно используют вертикальное пространство для поиска пищи, укрытия и социального взаимодействия. Для преодоления этого ограничения специалисты МГУ разработали трехмерный лабиринт и соответствующую программную платформу, позволяющую осуществлять высокоточный мониторинг пространственного поведения животных.
"Наш подход позволил впервые получить детальные количественные данные о пространственной ориентации мышей в трехмерной среде, что имеет ключевое значение для понимания нейробиологических механизмов, лежащих в основе формирования пространственной памяти и навигации в естественных условиях", - подчеркивает соавтор исследования Виктор Плюснин, работающий в Институте перспективных исследований мозга МГУ.
Разработанная система расширяет функциональные возможности программного комплекса Sphynx, ранее применяемого для анализа горизонтальных перемещений объектов. Новая версия программы интегрирует анализ вертикальных перемещений, включая изменения высоты, спуски и переходы между уровнями. Лабиринт состоит из более чем 30 сегментов, автоматически классифицируемых на прямые, наклонные, подъемные и спусковые участки, что позволяет проводить многофакторный анализ пространственного поведения мышей.
Программное обеспечение фиксирует ключевые параметры активности грызунов, такие как частота остановок на различных уровнях и участках, скорость перемещения и предпочитаемые траектории исследования пространства. Система демонстрирует высокую эффективность даже в условиях ограниченной видимости и изменяющейся освещенности, обеспечивая точность регистрации поз животных.
Программа обладает открытой архитектурой и интегрирована в существующую систему Sphynx, что делает ее доступной для широкого круга исследовательских учреждений.
Проект реализуется в рамках Научно-образовательной школы МГУ "Мозг, когнитивные системы, искусственный интеллект", направленной на интеграцию передовых научных исследований и образовательных программ в области нейронаук.