Ученые сняли вопрос: обладает ли мозг способностью предсказывать
фото: magnific
Нейробиологи продемонстрировали, что мозг позвоночных готовится к социальному взаимодействию ещё до инициации двигательной активности, направленной на представителя своего вида. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Communications, были получены на модельном объекте — рыбках данио-рерио (Danio rerio). Этот объект позволяет изучать фундаментальные аспекты социального поведения и нейронной активности благодаря своей высокой степени эволюционной консервативности.
Социальное поведение органически связано с процессами принятия решений, поскольку оно требует оценки потенциальной опасности приближения и выбора оптимальной стратегии взаимодействия. В этом контексте, изучение нейронных механизмов, лежащих в основе социального поведения, имеет важное значение для понимания когнитивных процессов, лежащих в их основе.
Учёные из Института нейробиологии Еврейского университета в Иерусалиме исследовали нейронную активность мозга рыбок данио-рерио во время их взаимодействия с сородичами. Экспериментальная установка включала одну наблюдаемую рыбку и несколько свободно плавающих сородичей, что стимулировало социальное поведение.
Анализ данных выявил, что за несколько секунд до начала движения к сородичам в мозге рыбки формировался специфический паттерн нейронной активности, ассоциированный с предстоящим социальным взаимодействием. Эта активность была локализована в паллиуме — ключевой области мозга, отвечающей за обработку сложных форм поведения. У позвоночных, включая человека, паллиум выполняет важнейшие функции в регуляции эмоций, памяти и обработке социальных сигналов.
Исследователи установили, что данный паттерн активности наблюдался исключительно в социальном контексте. В условиях, когда рыбка преследовала движущуюся точку, не являющуюся сородичем, аналогичного всплеска нейронной активности не происходило. Это указывает на селективность нейронных механизмов к социальному взаимодействию.
Для определения функциональной значимости выявленных нейронов учёные использовали метод лазерного точечного разрушения активированных клеток в паллиуме. После этой манипуляции наблюдалось значительное снижение интереса рыбок к социальному взаимодействию с другими особями, что подтверждает ключевую роль данных нейронов в регуляции социального поведения.
Кроме того, было обнаружено, что частота социальных контактов между рыбами увеличивалась при синхронизации их движений. Это наблюдение свидетельствует о наличии связи между координацией двигательной активности и стремлением к социальному взаимодействию, что может быть связано с эволюционно консервативными механизмами регуляции социального поведения.
Авторы исследования предполагают, что аналогичные нейрофизиологические механизмы могут функционировать у других позвоночных, включая млекопитающих. Дальнейшее изучение данных процессов может значительно углубить понимание природы социального поведения и механизмов коммуникации, что имеет важное значение для нейробиологии и когнитивных наук.
