Нейробиологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе первыми показали, что ритмические волны в мозгу, называемые тета-колебаниями, возникают чаще, когда кто-то перемещается в незнакомой среде, и что чем быстрее человек движется, тем больше имеет место тета-колебания – предположительно для более быстрой обработки поступающей информации.
Неожиданно было обнаружено, что тета-колебания были наиболее заметны у слепого человека, который двигался с помощью трости. Ученые выдвинули гипотезу, что слепой человек исследует странную среду с помощью нескольких органов чувств, что потребует большей активности мозга для обработки дополнительных сенсорных сигналов.
Тета-колебания – это один из нескольких типов ритмических волн в мозгу, которые движутся или колеблются с разными частотами. Тета-колебания, которые происходят глубоко внутри мозга, названы в честь восьмой буквы греческого алфавита, потому что они перемещаются вверх и вниз восемь раз в секунду. Ученые давно подозревали, что тета-осцилляции поддерживают нашу способность изучать новые места и кодировать новые воспоминания, но ранее никому не удавалось проверить эту гипотезу на людях.
Область, отвечающая за регулирование пространственной навигации, находится глубоко внутри мозга. Недоступное место ограничивало предыдущие исследования этого предмета на крысах или людях, которых просили не двигаться, потому что исследователям требовалось, чтобы они были подключены к больничному оборудованию.
В исследовании впервые использовался беспроводной имплант для прямой записи мозговых волн в режиме реального времени, когда люди свободно перемещались по окружающей среде.
Исследователи проанализировали четырех добровольцев, которым ранее были имплантированы небольшие беспроводные устройства в мозг для предотвращения судорог. Одетые в костюмы для захвата движения, добровольцы ходили с разной скоростью по большой комнате, пока имплантаты регистрировали их тета-колебания. Команда UCLA отслеживала движения добровольцев, а затем коррелировала их с их глубокими мозговыми волнами.
Способность ориентироваться в мире вокруг нас является важной частью повседневной жизни, и исследование проливает свет на взаимосвязь тета-колебаний с обучением, памятью и исследованиями человека. Кроме того, забвение маршрута домой также является одним из первых ключей к разгадке ранней болезни Альцгеймера, и новые результаты могут помочь в будущих исследованиях и разработке новых методов лечения пациентов с такими нарушениями памяти, как болезнь Альцгеймера.
Исследование опубликовано в ноябре. 30 выпуск Current Biology.