Людські нейрони краще, ніж мавпи, вміють комбінувати різні імпульсні патерни, але гірше синхронізуються один з одним.
Коли говорять про відмінності людського мозку від мавпячого, то зазвичай мають на увазі анатомічні особливості: те, як влаштовані ті чи інші зони мозку, що такого є в облику нейронів, що є у людини і чого немає у інших приматів (і навпаки). Однак дослідники з Інституту Вейцмана і Тель-Авівського університету підійшли до проблеми трохи інакше - вони відразу зосередилися на тому, як працюють мавпи і людські нейрони.
Для порівняння взяли нейрони з двох зон мозку, мигдалевидного тіла (або амігдали) і поясної кори. Мигдалевидне тіло - структура давніша; її іноді називають центром страху, хоча у неї є також і інші функції. Мигдалевидне тіло допомагає вчасно відчути загрозу і втекти. Поясна кора підтримує більш складні когнітивні функції, граючи велику роль у навчанні. Вивчити активність окремо взятих нейронів зараз вже можна за допомогою спеціальних методів. З мавпами це простіше, ніж з людьми, але якщо нам потрібні саме людські нейрони, то зазвичай звертаються до хворих на епілепсію, яким у мозок тимчасово вживили електроди, щоб визначити осередок хвороби. Попутно такі пацієнти беруть участь (зрозуміло, з їх згоди) в різних нейробіологічних дослідженнях, оскільки імплантовані електроди дозволяють зазирнути вглиб живого людського мозку.
Автори роботи записали активність близько 750 нейронів з амігдали і поясної кори у п'яти мавп і семи людей; за кожним нейроном стежили по кілька годин. У статті в Cell йдеться, що і у людей, і у мавп нейрони амігдали діяли активно в більш синхронній манері: вони дружніше включалися і разом повторювали одні і ті ж серії імпульсів. У поясній корі, навпаки, у нейронів був більш багатий репертуар: коли нервові клітини працювали, вони комбінували більше різних набоїв - малюнків імпульсної активності. Однак таке розмаїття в поясній корі відбувалося за рахунок синхронізації: різні нейрони поясної кори погоджували свою активність меншою мірою, ніж нейрони амігдали.
Найголовніше ж було в тому, що у людини в цілому нейрони демонстрували помітно більшу різноманітність в патернах - і в мигдалевидному тілі, і в поясній корі. Для мавпи в дикій природі важливо вчасно зреагувати на хижака: всі нейрони мигдалевидного тіла повинні разом скомандувати «біжи», і тут не потрібно особливого розмаїття в нейронній активності. У людини реакції більш складні, вона зазвичай вибирає і комбінує різні моделі поведінки і тому для неї важливіше не максимум синхронності, а різноманітність нейронних реакцій, вміння нейронів комбінувати різні імпульсні малюнки.
З іншого боку, при такій організації активності нейронні мережі більш схильні до помилок, і це, за словами авторів роботи, може бути причиною того, що людині знайомі різні психоневрологічні розлади. У майбутньому дослідники збираються зайнятися вивченням відмінностей у нейронних активностях при психічних відхиленнях - наприклад, при підвищеній тривожності.
Підвищену тривожність можна спостерігати і у мавп, і, можливо, порівнюючи роботу нейронів у тривожних людей і тривожних мавп, ми зможемо зрозуміти, що спільного і в чому відмінності у тих і в інших в таких психологічних станах, і в якій мірі «мавпи» результати подібних досліджень можна поширювати на людей.
За матеріалами Nature.