Нобелова награда за ориентацията в пространството

Престижното отличие по физиология или медицина е връчено за умението на мозъка да се ориентира в пространството.

Нобеловата награда по физиология или медицина тази година е връчена на американския невробиолог Джон О’Кийфи и норвежките изследователи Мей-Брит и Едуард Мозер – за откриването на два класа нервни клетки, които ни помагат да се ориентираме в пространството.

Способността за ориентиране в местността е толкова важна и сложна процедура, че в мозъка с това се занимават едновременно две групи нервни клетки. Едните са разположени в хипокампа, който благодарение на тях, освен „център на паметта“, се нарича още и център на навигацията (или център на пространствената ориентация). Другите са открити в енториналния кортекс, който е тясно свързан с хипокампа.

Макар двете групи неврони да са необходими, за да разбира индивидът къде се намира и къде се движи, функциите им доста се различават.

В края на 60-те години американският изследовател Джон О’Кийфи забелязал, че в мозъка на блуждаещи по стаята мишки се включват специфични неврони, чиято активност не можела да се обясни с просто постъпване на нови визуални стимули в мозъка.

Оказало се, че тези клетки се активират в отговор на съвкупни особености на ландшафта, заобикалящ мишката в този момент – невроните сякаш реагирали на специфичното място и на прехода от едно място в друго.

Следващите експерименти показали, че в хипокампа действително се съхраняват множество карти на местности, всяка от които се кодира от специфична комбинация специални клетки. Те така и били наречени – „неврони на мястото“.

През 2005 година норвежките невробиолози Мей-Брит и Едуард Мозер открили в енториалния кортекс друга група нервни клетки, които бързо получили прозвището GPS система на мозъка. Те от своя страна се възбуждат, докато индивидът се движи в пространството, тоест може да се каже, че тези неврони отбелязват участъците от територията.

Тяхната особеност е в това, че се включват по специфична схема, разделяйки пространството на шестоъгълни фрагменти, правейки го подобно на огромна решетка. Оттук и тяхното название – grid-неврони.

Когато в експеримента мишката преминавала върха на „виртуалния“ шестоъгълен елемент, grid-клетката реагирала с импулс. Тяхната разлика от невроните за място е в това, че grid-клетките просто задават система от координати, в която мозъкът удобно описва конкретния ландшафт и собственото си преместване в пространството. За своето откритие съпрузите Мозер са удостоени с честта да споделят сегашната Нобелова награда заедно с Джон О’Кийфи.

Макар че експериментите по изясняване на функциите на навигационните неврони са провеждани – и се провеждат – с животни, такива клетки очевидно има и човекът.

Смята се, че именно поради гибелта на тези неврони при синдрома на Алцхаймер болните губят способност да се ориентират в пространството още в ранните стадии на заболяването.