Мозг крыс похож на наш больше, чем считалось

Научно-технический прогресс подарил учёным множество информативнейших методов, позволяющих проводить исследования прямо на человеке без вреда для него. Однако без экспериментов на животных часто невозможно обойтись, и это касается в том числе нейробиологических работ. И тут возникает обычный вопрос: можно ли результаты, полученные в опытах на мозге крысы, переносить на мозг человека? Хотя и крыса, и человек относятся к млекопитающим, а общие принципы строения и работы мозга у нас одинаковы, всё же глупо было бы отрицать, что мозг грызуна не слишком похож на наш.

Однако сходства между ними всё же больше, чем думали до сих пор. К такому выводу пришли Джаред Смит и Кевин Эллоуэй из Университета штата Пенсильвания (США), которые решили поглубже изучить работу сенсомоторной коры крыс. Сенсомоторная кора, задача которой — анализировать данные органов чувств и отвечать на них движениями, пользуется особым вниманием исследователей. Например, разработка биомеханических протезов зависит от того, насколько инженеры смогут понять, как происходит обмен информацией между органами чувств и сенсомоторной корой и как в последней формируется двигательный ответ.

Лабораторная крыса с электродами, вживлёнными в мозг (фото Aristide Economopoulos).

Но глубоко изучать сенсомоторную кору на человеке не всегда возможно, а у крыс, как считается, она слишком примитивна, чтобы можно было судить по ней о работе коры человека. У приматов этот участок мозга поделён на множество зон, каждая из которых отвечает за отдельный род входящих данных; потом реакции этих зон комбинируются, и в итоге формируется комплексный двигательный ответ на комплексное раздражение. У крыс же сенсомоторная кора невелика, и она, как опять же считается, воспринимает всё сразу и без различения, причём восприятием и ответом распоряжается одна и та же зона.

Как пишут исследователи в журнале Frontiers in Neural Circuits, такая точка зрения неверна, ибо в небольшой сенсомоторной коре крыс удалось вычленить совсем уж крохотную зону, ответственную за один весьма специфический род сигналов, идущих от вибриссов.

У приматов область сенсомоторной коры, отвечающая за анализ зрительной информации, занимает примерно треть от общего размера этой коры — что неудивительно, учитывая роль зрения в жизни обезьяны и человека. У грызунов осязательный анализатор, получающий информацию от вибриссов, занимает сходную долю в сенсомоторной коре. Это опять-таки логично, так как вибриссы служат для крысиного мозга одними из самых главных «информаторов».

Исследователи сумели проследить соединения нейронных цепей в сенсомоторной коре крыс и сопоставить характер соединений с реакцией нейронов на раздражение и в итоге выяснили, что «чувствующая» и «двигающая» зоны сенсомоторной коры у этих животных всё же разделены. То есть у этого участка мозга есть внутренняя специализация. С одной стороны, это заставляет иначе взглянуть на эволюцию мозга у млекопитающих: кто знает, может, и в других его областях специализация началась гораздо раньше, хотя и достигла своего пика только к приматам. С другой стороны, полученные данные говорят о том, что учёные могут смело использовать примитивных грызунов для изучения человеческой нервной системы.

Подготовлено по материалам Университета штата Пенсильвания.