Недавнее исследование на мышах показало, что мозг с самого рождения не является «чистым листом», который просто ждет записи новых воспоминаний. Оказалось, что нейронная система в начале жизни отличается избыточностью и хаотичностью связей, а по мере взросления и обучения она оптимизируется. Об этом сообщается в результатах работы, опубликованных в научном журнале Nature Communications.
Читайте также:
● Это происходит с каждым после 30: мозг перестает замечать время
Нейробиологи из Австрийского института науки и технологий (ISTA) изучили мозг мышей от момента рождения до взрослого возраста. Они сосредоточились на том, как устроена важная цепь памяти в гиппокампе — области мозга, которая отвечает за пространственную память и превращение кратковременных воспоминаний в долговременные.
Исследователи выяснили, что у новорожденных мышат сеть так называемых пирамидальных нейронов в области гиппокампа CA3 была очень плотной и с виду хаотичной. Однако по мере того, как животные росли, эта сеть становилась более упорядоченной.
По словам нейробиолога из ISTA Питера Йонаса, такое открытие стало неожиданным. Изначально ученые предполагали, что с возрастом сеть будет разрастаться и уплотняться, но на деле процесс оказался обратным. В этом случае работает модель «обрезки»: изначально формируется густая сеть связей, которая затем избавляется от лишнего и становится более структурированной.
Точные причины такого развития до конца не установлены. Однако исследователи полагают, что нейронам проще образовывать нужные связи, когда для этого уже есть готовая база. Если бы мозг был «чистым листом», удаленным друг от друга клеткам приходилось бы сначала искать друг друга, и только потом они могли бы взаимодействовать. Из-за этого процесс обучения молодого мозга занял бы гораздо больше времени.
Ученые привели такое сравнение: если нужно добраться из одного места в другое, гораздо быстрее сделать это при наличии уже готовой густой сети дорог, выбирая подходящий маршрут. А если строить дорогу с нуля, времени уйдет намного больше.
В ходе работы команда специалистов измеряла электрическую активность и клеточные процессы у мышей в трех возрастах: сразу после рождения (около 7–8 дней), в подростковом возрасте (18–25 дней) и у взрослых особей (45–50 дней). Результаты подтвердили, что изначально хаотичная и плотная нейронная сеть гиппокампа со временем превращается в четкую структуру.
Исследователи предполагают, что такой механизм связан со сложной задачей гиппокампа: ему нужно обрабатывать и объединять информацию, поступающую от разных органов чувств — зрения, слуха и обоняния. Первоначальный избыток связей, за которым следует их частичное удаление, может быть именно тем механизмом, который позволяет нейронам успешно справляться с этой интеграцией.
Пока неясно, работают ли точно такие же механизмы в мозге человека. Но даже в таком случае новые данные предлагают посмотреть на мозг не как на кусок глины, из которого что-то лепят, а скорее как на мраморную глыбу, от которой отсекают все лишнее.
Читайте также:
● Испанский египтолог заявил, что пирамиды Гизы построила суперцивилизация
● Ученые заявили о происхождении человека от древнего одноглазого циклопа
● Исследователи раскрыли причину оледенения Земли длиной в 56 миллионов лет