Недавние исследования Медицинского колледжа Бейлора (Baylor College of Medicine) раскрыли новые механизмы, с помощью которых опыт влияет на формирование когнитивных карт в мозге. Эти карты помогают людям и животным ориентироваться в пространстве и достигать целей.
В журнале Nature Neuroscience были опубликованы результаты исследования, в котором ученые обнаружили, что опыт корректирует синаптические сигналы в мозге, что, в свою очередь, влияет на активность клеток места (PCs) в области CA1 гиппокампа. Это позволяет создавать гибкие когнитивные карты.
Методология
Исследование проводилось на 22 взрослых мышах. Ученые регистрировали активность клеток места в гиппокампе, используя два метода: двухфотонную визуализацию и внутриклеточную запись in vivo с помощью имплантированного электрода.
Мыши выполняли задачу пространственного обучения на беговой дорожке. В знакомой среде клетки места были привязаны либо к определенным пространственным местоположениям, либо к цели вознаграждения. Однако в новой среде представления клеток места стали преимущественно ориентированы на цель. Это говорит о том, что опыт влияет на создание когнитивных карт, которые наилучшим образом помогают животным в выполнении пространственных задач.
Записи внутриклеточного мембранного потенциала показали, что отдельные нейроны CA1 одновременно получали синаптические сигналы, ориентированные как на пространство, так и на цель. Соотношение этих сигналов коррелировало с индивидуальными ссылками клеток места.
Рекомендации
Результаты исследования предполагают, что корректировка когнитивных карт на основе опыта может быть объяснена динамической реорганизацией синаптических входов. Будущие исследования могли бы проверить эту гипотезу и улучшить понимание нейронных процессов, поддерживающих пространственное обучение и навигацию.
Это открытие может иметь важные последствия для понимания процессов обучения и навигации у людей.
Литература:
Fish Kunxun Qian et al, Mechanisms of experience-dependent place-cell referencing in hippocampal area CA1, Nature Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-01930-5.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
