Исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI) сумели доказать, что крысы обладают воображением: грызуны могут представлять, как перемещаются куда-то или передвигают объекты в определенное место. Доклад опубликован в специализированном журнале Science.
Как и у людей, в момент знакомства крыс с новыми местами и объектами, в гиппокампе ‒ области мозга, ответственной за пространственную память, ‒ активизируются определенные нейронные связи. Этот сегмент хранит «карты мира» и участвует в воспоминании прошлых событий и воображении будущих сценариев. До этого не было известно, способны ли животные целенаправленно контролировать эту функцию гиппокампа.
Нескольких лет инициаторы исследования разрабатывали механизм «мозг-машина», который позволил бы в режиме реального времени измерять нейронную активность мозга подопытных грызунов. В итоговом опыте животное поместили в установку: крыса бежала по движущемуся шару, окруженному куполом. На стены купола проецировали изображение виртуального пространства, наполненного разнообразными объектами. Посредством этой установки и интерфейса «мозг-машина» исследователи создали «словарь мыслей», позволивший расшифровывать сигналы мозга подопытного зверька.
Ученые собрали описания активности нейронов, которые возникали в момент столкновения животного с объектами и местами в виртуальной реальности. Крысу вознаграждали водой (доступ к которой для нее был ограничен) за достижение определенных мест в виртуальном пространстве или взаимодействии с объектами в нем.
Затем специалисты отключили беговую дорожку. В итоге зверек мог двигаться лишь с помощью собственных мыслей. При этом активность гиппокампа животного соответствовала той, что фиксировалась при движении. Это означает, что крыса представляла, как добирается до определенного участка, где обычно получала награду. Когда грызуна «обездвижили» в определенном месте виртуальной реальности, она продолжала представлять, как передвигает объект к цели в VR-пространстве, управляя активностью своего гиппокампа. Задействованные в эксперименте крысы были способны поддерживать активность гиппокампа, удерживая свои мысли в определенном месте в течение многих секунд ‒ промежутка времени, аналогичного тому, в котором люди вновь переживают прошлые события или воображают новые сценарии.
«Крыса действительно способна активировать представление мест в окружающей среде, не заходя туда. Даже если ее физическое тело обездвижено, ее пространственные мысли могут отправиться в очень отдаленное место», ‒ заявил один из инициаторов исследования Чонгси Лай.
