На протяжении десятилетий неврологи собирали головоломку мозга, используя инструменты, которые улавливали лишь малую часть его активности. Это привело к загадочному парадоксу: как может сравнительно низкое разрешение изображения работы мозга предсказывать поведение мышей? Новое новаторское исследование, опубликованное в журнале Neuron, проливает свет на эту загадку и раскрывает ранее невидимое измерение активности мозга.
Исследовательская группа под руководством Алипаши Вазири из Рокфеллеровского университета разработала технику микроскопии LBM. Она позволяет одновременно регистрировать активность беспрецедентного миллиона нейронов в мозге мыши. «Мы задавались вопросом, почему мозг может быть таким сложным и метаболически затратным», — говорит Вазири.
Предыдущие инструменты позволяли получить низкоразмерную картину активности мозга, связанной с поведением. Однако LBM открывает скрытый мир: более 90% наблюдаемой нейронной активности не имеет очевидной связи с движением или сенсорным входом. Эти «нейронные вспышки» происходят по всему мозгу в пространстве и времени, что говорит о наличии обширной сети взаимосвязанных нейронов, работающих независимо от непосредственных стимулов.
«Мы до сих пор не знаем, что означает эта активность», — признается Вазири, — «но это явно не шум, а отчетливый сигнал. Это может быть окно в сложные внутренние состояния или вычисления, которые выполняет мозг».
Это открытие имеет большое значение для будущего нейронауки. Исследовательская группа также работает над усовершенствованием LBM для более широкого применения. Будущие итерации позволят изучать различные организмы, от насекомых до приматов.