Пацюки виявилися здатними уявляти карту місцевості та своє пересування по ній. У дослідах із віртуальною реальністю та інтерфейсом мозок-комп'ютер пацюки показали, що можуть керувати своїм пересуванням у віртуальному світі, залишаючись при цьому на місці. Це означає, що гризуни подумки відтворюють карту місцевості та свої рухи у ній. Таке вміння у людей вважають ключовим для можливості планувати дії, пише сайт журналу Science, у якому вийшло дослідження американських вчених.
esvetleishaya / iStock
Чого хотіли від пацюків?
Люди мають здатність досить точно відтворювати подумки середовище, у якому побували, уявляючи пересування по ньому. Це дає змогу планувати наступні дії, коли потрібно дістатися раніше вже відвіданої точки, щоб не блукати у повторному її пошуку. Вважають, що такі ментальні карти місцевостей закодовані в гіпокампі — частині мозку, яка відповідальна за запам'ятовування. Його нейрони спалахують однаково і при просуванні окремим середовищем, і при самих лише думках про це просування. Відомо, що пацюки теж зберігають у гіпокампі дані про місцевість, але дотепер було невідомо, чи можуть вони так само уявляти своє пересування по ній. Головно, незнання обумовлене складністю досліджувати думки тварин, але науковці Медичного інституту Говарда Г'ю знайшли спосіб відшукати відповідь.
Як вчені зазирнули у гіпокамп пацюків?
Дослідники скористалися технологією пов'язування комп'ютера та мозку, яка у людей активно розвивається, наприклад, для керування протезами силою думки. Піддослідним пацюкам вживили у гіпокамп електроди, які реєстрували дані про його активність. Також для пацюків створили віртуальне середовище, що проєктувалося на великі екрани попереду них, пересуватися яким вони можуть за допомогою підлаштованого під них контролера-бігової доріжки. Роль останнього виконувала куля, на поверхні якої утримувався гризун і на якій міг імітувати пересування, відповідно перебираючи лапами та рухаючи кулю. Принцип роботи кулі нагадує такий у кульки, яка містилася у старих комп'ютерних мишках — вона котилася по столу та відповідно переміщувала курсор на екрані.
Спочатку вчені просто спостерігали, як працює гіпокамп пацюків, коли вони пробираються віртуальними стежками, прагнучи досягти там точки, де отримають уже реальну винагороду у вигляді води. Так вчені розшифрували, як реагує мозок при поворотах та інших діях пацюка. Відтак кулю під ногами пацюків відключали, а керування віртуальним пересуванням вже здійснювали завдяки відстеженню активності гіпокампа. Тобто дозволили тварині пересуватися віртуальним середовищем силою думки.
Як повелися пацюки?
Деякі тварини ще намагалися користуватися кулею і далі, щоб пробиратися віртуальним світом і дійти місця, де отримають винагороду. Однак інші, зрозумівши, що їхні рухи нічого не дають, залишалися стояти на місці, і все одно пересувалися у віртуальній реальності. Нейрони гіпокампа при цьому спалахували так, як при пересуванні фізично раніше. Це свідчить про те, що у пацюків, як у людей, наявна ментальна карта місцевості, якою вони здатні пересуватися в уяві. В іншому досліді гризуни так само успішно доставили до потрібного місця на екрані не себе, а віртуальну коробку. Подібні дослідження на пацюках допоможуть краще зрозуміти роботу гіпокампа при навігації, а також плануванні не лише у тварин, а й у людей.
- Щоб зробити віртуальне середовище для гризунів більш схожим на реальне, науковці створили для них маленькі VR-окуляри. Миші з такими девайсами цілком занурилися у віртуальний світ, як це видала активність їхнього мозку.