Исследования мозга: боль, лицо и конкуренция. Главные новости науки сегодня
Мозг открывает свои тайны медленно. Но ученые не оставляют попыток
Как бороться с болью
Болеутоляющие лекарственные средства — анастетики — помогают далеко не всегда. За восприятие боли отвечают специальные рецепторы на коже, надкостнице, в суставах и внутренних органах. Рецептор получает болевой сигнал (например, человек уколол палец) и передает его нервному узлу (он называется спинальный ганглий). Узел передает сигнал спинному мозгу, к которому он подключается через межпозвонковое пространство. Дальше сигнал поднимается по спинному мозгу до ядер таламуса (это уже головной мозг) и достигает сенсорной коры. И человек чувствует боль. Роль спинальных ганглиев в передаче боли очень важна, и ученые университета Техаса сосредоточились на ней. Они получили полный транскриптом нейронов, которые входят в этот нервный узел. То есть, точно выяснили, какие гены работают в этих нейронах, и какие получаются при этом белки. Оказалось, что работа этого узла у человека сильно отличается и от мышей и даже от нечеловеческих приматов. У человека болевой сигнал обрабатывается по другому. Многие анастетики разрабатывались на мышиных моделях, поэтому они и не помогают. Теперь появился шанс разработать новые обезболивающие, специфичные именно для человека.
Узнай знакомое лицо
Распознавание лиц — одна из важнейших функций мозга. Давно установлено, что в распознавании важную роль играют нейроны коры, в том числе веретенообразной извилины. Были предложены различные варианты процессов распознавания, но до сих пор многое остается неясным. Ученые Седарс-Синайский медицинский центр, Лос-Анжелес провели исследование, которое изменило научную точку зрения на процесс распознавания лиц. Исследование было проведено на 13 пациентах, которым в мозг введены электроды. Все они страдают эпилепсией, и электроды в таком случае нормальная клиническая практика. Когда испытуемые смотрели на изображения лиц, у них возбуждались одни и те же нейроны миндалевидного тела. Эти нейроны ученые назвали «лицевыми клетками». Миндалевидное тело формирует реакции страха и радости. Сигнал от миндалины передается гиппокампу, который отвечает за эпизодическую память. Когда возбуждались «лицевые клетки» в гиппокампе возникали тета-волны, которые прямо связаны с формированием воспоминаний. Причем яркая реакция происходила, когда испытуемый видел незнакомое лицо. На знакомые лица реакция была сглажена. Видимо, если лицо уже сохранено в памяти, всплеск активности гиппокампа не нужен.
Управление социальным поведением
Нейробиологи из Массачусетского госпиталя исследовали в реальном времени реакции нейронов у группы мышей. Ученым удалось выявить группы нейронов передней поясной коры, которые отвечают на способность к конкуренции и социальную активность животных. Более того, эти нейроны позволяют предсказать будущий успех животного до начала соревнований. Успех — это не только результат физической подготовки или природной силы, нейронные сигналы отражают решимость животного победить. «Эти уникальные нейроны способны интегрировать информацию об окружающей среде, состояние социальной группы и размер вознаграждения, чтобы рассчитать наилучший вариант поведения», — говорит автор исследования Уильям Ли. Настройка активности этих нейронов может искусственно увеличивать или уменьшать соревновательный «драйв» животного и, следовательно, управлять его конкурентными способностями. «Мы могли бы повышать и понижать соревновательный импульс животного и делать это выборочно, не влияя на другие аспекты поведения, такие как скорость движения или мотивация», — говорит ученый. Исследователи считают, что их результаты важны для понимания нейрокогнитивных расстройств аутистического спектра, которые характеризуют социальное поведение.
