Нейронные «штрих-коды» помогают птицам запомнить, где они прячут еду
Ученые из Института Цукермана в Колумбии выяснили, как гаички могут фиксировать в голове столько деталей. Они запоминают местонахождение еды, используя активность клеток мозга, похожую на штрих-код. Об этом сообщает Phys.org.
Гаички — мастера эпизодической памяти. Эти птицы могут вспоминать определенные моменты, например, когда спрятали немного еды под корой дерева или в сучке. Для них это может оказаться вопросом жизни и смерти. В отличие от большинства птиц, обитающих в холодных местах, гаички не мигрируют зимой. Это означает, что их выживание зависит от того, будут ли они помнить, где они прятали еду в теплое время года. Некоторые из них делают до 5000 таких тайников в день.
Ученым давно известно, что для хранения воспоминаний о своих тайниках эти птицы полагаются на гиппокамп — структуру мозга, важную для памяти всех позвоночных, включая человека. Однако ранее не выявлялась специфическая нейронная активность в гиппокампе, которая кодирует эпизодические воспоминания.
Чтобы изучить память гаичек, ученые построили крытые арены, вдохновленные естественной средой обитания птиц. Они использовали инструменты нейронной записи и отслеживания поведения.
Во время эксперимента черношапочная гаичка инстинктивно прятала семена подсолнечника в отверстиях на аренах, пока исследователи отслеживали активность гиппокампа. Между тем, шесть камер фиксировали порхающих птиц, а система искусственного интеллекта автоматически анализировала данные, когда они прятали и доставали семена.
Оказалось, что каждый раз, когда гаичка прячет семена, нейроны гиппокампа активируются по уникальной схеме. Эти закономерности активизировались снова, когда птицы извлекали конкретный запас еды. Модели активности в среднем длились всего около секунды.
Ученые сравнили эти уникальные метки для различных событий со штрих-кодами. Эти шаблоны штрих-кодов существуют независимо от активности нейронов гиппокампа, называемых клетками места, которые кодируют воспоминания о местах. Каждый штрих-код остается уникальным, даже если речь идет о тайниках, спрятанных в одной и той же локации, но в разное время, или о соседних тайниках.
Многие исследования гиппокампа были сосредоточены на клетках места, и за их открытие в 2014 году была присуждена Нобелевская премия. Предполагалось, что эпизодическая память должна иметь какое-то отношение к изменениям в клетках места. Но ученые обнаружили, что они на самом деле не меняются, когда птицы формируют новые воспоминания. Вместо этого во время складывания пищи в тайники возникают дополнительные модели активности.
В январе в Сибири заметили черного снегиря. Посмотрите на этого красавца.
