Дослідження мишей, що «співають», розкриває сприйняття часу мозком

Дослідження співочих мишей Алстона демонструє, що мозок може адаптувати наше сприйняття часу, відкриття, яке має значний вплив на розуміння складних функцій мозку та потенційних застосувань у технологіях і освіті. Життя має складний темп. Іноді він рухається швидше або повільніше, ніж нам би хотілося. Тим не менш, ми адаптуємося. Підбираємо ритм розмов. Ми йдемо в ногу з натовпом, що йде тротуаром міста.

«Є багато випадків, коли нам доводиться виконувати ту саму дію, але в різному темпі. Тож питання полягає в тому, як мозок це робить», — каже асистент професора лабораторії Колд Спрінг Харбор Аркаруп Банерджі.

Розгадка мозкових механізмів

Тепер Банерджі та його колеги знайшли нову підказку, яка свідчить про те, що мозок змінює нашу обробку часу відповідно до наших потреб. І це частково завдяки галасливій істоті з Коста-Ріки на ім’я співоча миша Алстона.

Ця особлива порода відома своєю чутною людиною вокалізацією, яка триває кілька секунд. Одна миша буде співати жагучий крик, а інша відповідатиме власною мелодією. Примітно, що пісня відрізняється довжиною та швидкістю. Банерджі та його команда намагалися визначити, як нейронні ланцюги в мозку мишей керують темпом пісні.

У співпраці з Майклом Лонгом з Університету Нью-Йорка та Фенг Ченом і Шаулем Друкманном зі Стенфордського університету нейробіолог лабораторії Колд-Спрінг-Харбор Аркаруп Банерджі використовує співочих мишей, як показано тут, щоб зрозуміти, як наш мозок контролює час і спілкування.

Дослідники прикинулися дуетами з мишами, аналізуючи ділянку їхнього мозку під назвою орофаціальна моторна кора (OMC). Вони реєстрували активність нейронів протягом багатьох тижнів. Потім вони шукали відмінності між піснями з різною тривалістю та темпом.

Вони виявили, що нейрони OMC беруть участь у процесі, який називається часовим масштабуванням. «Замість того, щоб кодувати абсолютний час, як годинник, нейрони відстежують щось на зразок відносного часу», — пояснює Банерджі. «Вони фактично сповільнюють або прискорюють інтервал. Отже, це не одна чи дві секунди, а 10%, 20%».

Читайте також - Загадка смерті найкраще збережених динозаврів: нове відкриття вчених

Більш широкі наслідки та відкриття

Відкриття пропонує новий погляд на те, як мозок генерує голосову комунікацію. Але Банерджі підозрює, що його наслідки виходять за межі мови чи музики. Це може допомогти пояснити, як час обчислюється в інших частинах мозку, дозволяючи нам відповідним чином коригувати різні поведінки. І це може розповісти нам більше про те, як працює наш надзвичайно складний мозок.

«Це трифунтовий шматок м’яса дозволяє вам робити все, від читання книги до відправки людей на Місяць», — каже Банерджі. «Це забезпечує нам гнучкість. Ми можемо змінюватися на льоту. Ми адаптуємося. Ми вчимо. Якби все було стимулом-реакцією, без можливості для навчання, нічого, що змінюється, без довгострокових цілей, нам би не потрібен був мозок. Ми віримо, що кора головного мозку існує для того, щоб додавати поведінці гнучкості».

Іншими словами, це допомагає нам стати тими, ким ми є. Відкриття Банерджі може наблизити науку до розуміння того, як наш мозок дозволяє нам взаємодіяти зі світом. Можливі наслідки для технологій, освіти та терапії настільки ж необмежені, як і наша уява. Джерело