Время и мозг

Еще несколько десятилетий назад неврологи выдвинули гипотезу о существовании специальных нейронов в головном мозге, которые отвечают за восприятие времени и помогают памяти сортировать воспоминания согласно их хронологической последовательности. Кроме того, они должны регулировать "планирование", т.е. порядок выполнения действий человеком в будущем. Эта гипотеза отлично вписывалась в представление о строении головного мозга, однако ей недоставало самого главного – доказательств, пишет sunhome.ru

Именно их получили на днях ученые из Массачусетского технологического института под руководством профессора Энн Грэйбейл, которые обнаружили в мозгу приматов группу нейронов, описывающих и кодирующих временной поток. Каждое действие, которое человек предпринял, и каждое событие, о котором он знает, получает "временное клеймо", фиксирующее момент его совершения. В дальнейшем, ориентируясь на эту метку, можно всегда окунуться в прошлое и найти нужное воспоминание, подобно книге по библиотечному каталогу.

Для получения таких данных ученые использовали двух подопытных макак, тренированных на выполнение определенных задач. Оба примата были обучены сидеть неподвижно и смотреть в одну точку, пока не прозвучит специальная команда. После этого обезьяны могли свободно направлять взгляд во все стороны. Исследуя разные этапы реакции головного мозга, ученые выделили группы нейронов, которые начинали отвечать на команду через определенный промежуток времени – через 100 миллисекунд, 110 миллисекунд и так далее.

"Довольно быстро мы обнаружили клетки, "хранящие" представление о времени, – рассказывает Энн Грэйбейл. – Подобным образом их может найти любой невролог, просто до нас никто не пробовал это делать".
"Нейроны времени" расположены в префронтальной доле коры головного мозга – в так называемом полосатом теле (стриатуме). Обе группы нервных клеток относятся к разделам мозга, отвечающим за способность к обучению, движению и умственному контролю.

Нейробиолог Питер Стрик из Питтсбургского университета определил результат эксперимента как обнаружение нового органа чувств – "органа времени": "Мы имеем сенсорные рецепторы света, запаха, звука, прикосновения и вкуса. Однако рецептора времени у человека нет. Способность ощущать течение времени и ориентироваться в нем оказалась заложена непосредственно в наш мозг".

Для одновременного получения и записи сигнала нескольких тысяч нейронов одновременно, а также последующего анализа этих данных американские ученые воспользовались новыми лабораторными установками, созданными неврологами из японского Института мозга RIKEN.

Дополнительные исследования показали, что воздействие на "нейроны времени" натуральными химическими реагентами мозга – дофамином и серотонином – мало стимулирует их деятельность, если клетки абсолютно здоровы, но может существенно улучшить работу при поражении нейронов болезнью Паркинсона.

Прокомментировал это открытие невролог, доктор медицинских наук Леонид Баринов.

"Из материалов исследования ясно, что американские ученые выделили два местоположения "нейронов времени", однако я предполагаю, что подобных групп может оказаться гораздо больше. Ведь все специфические объединения нейронов продублированы в человеческом мозгу многократно.В остальном речь, несомненно, идет о революционном прорыве в неврологии. Все совершаемые нами действия имеют свое место на хронологической шкале, которая формируется в мозгу. Естественные и приобретенные навыки реализуются в строго определенной последовательности. Нарушение такой закономерности, проявляющееся при ряде нервных и психических заболеваний, до настоящего времени не поддавалось лечению – врачи просто не знали механизма его возникновения. Есть надежда, что открытие позволит найти верное средство борьбы с этим расстройством, что вернет многих людей к нормальной социальной жизни".