Фото: bu.edu

Исследование учёных Бостонского университета, финансируемое Министерством обороны США, показало, что у крыс в мозгу существует «система навигации», которую формируют так называемые картографические нейроны. Эксперимент проводили неврологи Бостонского университета Джейк Хинман (Jake Hinman) и Уильям Чепмен (William Chapman), а также директор Центра системной нейробиологии Майкл Хассельмо (Michael Hasselmo).

Учёные подтвердили, что крысы ориентируются в замкнутых незнакомых пространствах благодаря клеткам-навигаторам или картографическим клеткам.
По мнению учёных, принцип навигационной системы мозга крыс вполне может быть использована для нейрообучения машин и создания прототипа более «умной» бортовой системы автономных транспортных средств. Они будут способны преодолевать препятствия, а также объезжать живые объекты на дорогах.

Многие десятилетия исследователи полагали, что область мозга – гиппокамп – хранит карту окружающей местности, и формирует в нужный момент маршрут участка, по которому человек хочет пройти. Но для того, чтобы лучше понять маршрут передвижения, мозгу необходимо преобразовать картинку реальности в версию вроде Google Maps для просмотра улиц – в таком режиме видения границы и ориентиры находятся вокруг человека, а мир он воспринимает с позиции наблюдающего.

В ходе экспериментов оказалось, что у крыс существует функция внутренней «карты улиц». Контролирует поведение при ориентации на местности у грызунов область мозга под названием стриатум (полосатое тело мозга). У человека стриатум выполняет регулирующую функцию, отвечает за формирование условных рефлексов, частично за поведение и реакции на раздражители. Во время опыта крыс поместили в комнату, где в разных местах были спрятаны кусочки фруктов. К мозгу грызунов подключили электроды для фиксирования мозговой активности, и оказалось, что клетки стриатума (эгоцентрические пограничные клетки) проявили небывалую активность. На уровне мозговой активности это означало, что они «активировались» и направляли крыс по необходимому маршруту.

Понять, как работают пограничные клетки в стриатуме – это первый шаг к выяснению того, каким образом крысы используют информацию для нахождения объекта и обхождения препятствий. Весь процесс навигации грызунов на местности может стать ключевым для невероятных технологических сдвигов, полагают учёные. Например, создание роботов для работы в помещениях, где много людей или роботов для пересечения местности с препятствиями. Всё это возможно, если усовершенствовать существующие навигационные системы. Сфера применения таких устройств практически неограничена. От строительства до спасательных операций. Например, во время взрывов на японской атомной электростанции Фукусима-1 в 2011 году высокий уровень радиации не позволил инженерам лично решить ситуацию и предотвратить последствия. На ликвидацию отправляли роботов, но они часто падали из-за столкновения с препятствиями. Роботы с более современной навигационной системой могли бы справиться с задачей намного быстрее. То же касается и автомобилей с автономным вождением. Если их оснастить соответствующими навигационными программами, аварий и столкновений станет меньше.

Автор: Татьяна Козодой


Читайте также:

Создан робот-таракан, выдерживающий нагрузку до 60 килограммов

Украинский школьник разработал TouсhGuide – устройство для людей с нарушениями зрения

Комментарии