Мозг млекопитающих оказался построен по принципу интернета

Схема, иллюстрирующая устройство интернета. Изображение с сайта appstate.edu

Исследователи выяснили, что центр удовольствия у мышей организован не по иерархическому принципу "сверху-вниз", как считают многие специалисты, а по принципу разветвленной сети, напоминающей сеть интернет. Работа ученых опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, а ее краткое описание приводит портал BBC News.

На сегодняшний день ученые точно не знают, как именно устроено "управление" в мозгу млекопитающих и в том числе человека. Согласно наиболее популярной гипотезе, мозг организован по четкому иерархическому принципу, когда "управляющие" сигналы от нейронов неокортекса - эволюционно молодой структуры - поступают к нейронам более древних областей мозга. Однако в последнее время по мере развития наук о мозге многие специалисты склоняются к точке зрения, что нейроны взаимодействуют не только и не столько по вертикали, сколько и по горизонтали.

Авторы новой работы исследовали организацию центра удовольствия мышей - под этим термином подразумевают несколько структур (главным образом nucleus accumbens), играющих важную роль в получении удовольствия, а также развитии симпатий и агрессии. При помощи специальных красителей ученые могли следить, откуда к тем или иным нейронам поступил сигнал, и куда он от них ушел. В общей сложности исследователи могли проследить до четырех "шагов" (один "шаг" - это связь между двумя отдельными нейронами).

На основании полученных данных авторы построили карту взаимодействия нейронов в центре удовольствия. Оказалось, что оно построено по принципу, напоминающему принцип устройства интернета: каждый нейрон общается со множеством других нейронов, а не только с "начальником" и "подчиненным". Также ученые показали, что траектории путешествий нервных сигналов представляют собой петли: один и тот же сигнал может несколько раз возвращаться к стартовой точке.

Исследователи рассчитывают, что полученные ими результаты, а также задействованная методика эксперимента могут помочь в создании глобальной карты иерархии мозга. Авторы сравнивают такую гипотетическую карту с проектом "Геном человека": знание полной последовательности ДНК человека не позволило специалистам узнать все о биохимии людей, однако оно стало необходимым условием для дальнейшего прогресса. Авторы полагают, что глобальная иерархическая карта займет ту же смысловую нишу.