Российские ученые разгадали тайны человеческого мозга

Группа российских ученых НИИ нормальной физиологии Российской академии медицинских наук заявила, что они разработали научные методы, которые позволяют вживую наблюдать, как работают клетки головного мозга в процессе обучения и запоминания новой информации.

По словам заведующего отделом системогенеза этого института Константина Анохина, в головном мозге человека содержится 70 миллиардов клеток-нейронов, а количество связей между ними достигает 60 триллионов. Однако в последние годы исследователи начали понимать, как происходят многие процессы в мозге. Об этом сообщает УКРИНФОРМ со ссылкой на РИА Новости.

Ученый рассказал об эксперименте с фиксацией электрических импульсов в мозге мыши, которую учили проходить лабиринт в поисках еды. Исследователи выяснили, каким образом в процессе обучения формируется нейронная сеть, в частности, как становятся активными те или иные группы клеток. Как выяснилось, в состоянии спокойствия мозг животного в ускоренном режиме снова проигрывает те последовательности активизации нейронов, которые наблюдались, когда мышь действовала. «В сжатом виде проигрывается все предыдущее поведение животного. Это происходит только тогда, когда оно учится», — объяснил К.Анохин. «Мы знаем теперь, что такие «вспышки» с припоминанием прошлого происходят во время сна. Сновидения становятся способом проигрывания прошлого индивидуального опыта. Кроме того, мы знаем, что животные используют это для проигрывания ситуаций выбора», — прибавил ученый.

В соответствии с этой теорией, говорит К.Анохин, все действия, в частности, процессы припоминания, обучения сопровождаются формированием распределенных сетей нейронов, которые синхронизируются одна с другой за счет одновременного возбуждения. Такие сети формируются в процессе обучения и приобретения опыта, они могут модифицироваться, распадаться в меру запоминания и забывания.

Однако исследование таких сложных систем в мозге, «который не спит», требует, по словам К.Анохина, выполнения нескольких условий. В частности, ученым нужен способ наблюдения за отдельными нейронами. «В нашем мозге существует около миллиона нейронов, расположенных в височной части, которые избирательно активируются в ответ на разные образы. Соседние клетки при этом могут быть связаны с абсолютно разными процессами. Единственной возможностью понять, что происходит, является клеточное деление», — заявил исследователь.

Кроме того, ученым нужно видеть мозг в целом и это должен быть живой, действующий мозг. «Такие системы — динамичные системы, которые складываются в момент самого когнитивного процесса — действия, мышления — и распадаются впоследствии. Поэтому исследовать их можно только в организме, который не спит», — сказал К.Анохин.

По словам ученого, выполнить все эти условия поможет соединение методов оптики, генетики и нейрологии — нейрооптогенетика.