В понедельник в Стокгольме объявили первых лауреатов самой престижной научной награды в мире. Нобелевскую премию по физиологии и медицине в этом году дали за открытие нейронов, помогающих нам ориентироваться в пространстве

Половину премии получил нейробиолог Джон О’Киф, который родился в США, учился в Канаде, а проработал всю жизнь в Университетском колледже Лондона. Как часто бывает, Нобелевку ему дали за исследования, сделанные почти полвека назад. В 1971 году О’Киф обнаружил, что у крысы, бегающей по лабиринту, есть особые нейроны, которые активируются, только когда крыса пробегает по определенному месту лабиринта. Допустим, один нейрон — для темного тупика, другой — для резкого поворота, третий — для места, где крыса должна выбирать между несколькими коридорами.

Все эти нейроны находились в гиппокампе — подкорковой структуре мозга, обеспечивающей запоминание. О’Киф понял, что открыл специфические нейроны, отвечающие за запоминание разных мест и путей. Их назвали «нейронами места». Поместив подопытную крысу в лабиринт, ученый смог определить ее местоположение по активности этих клеток. Дальнейшие исследования подтвердили предположение, что в гиппокампе хранится множество нейронных карт, благодаря которым мы легко ориентируемся на знакомой местности. В одном из экспериментов даже было показано, как у крысы, готовящейся войти в лабиринт, поочередно активируются «нейроны места», связанные с последовательностью мест, ведущей к кормушке, то есть крыса вспоминает правильный путь.

Вторая половина премии досталась супругам Эдварду и Мэй-Бритт Мозер из Института нейрофизиологии и Центра биологии памяти при Норвежском университете естественных наук и технологии. Мозеры — уже пятая супружеская пара в истории, заработавшая Нобелевку. Ее присудили за сравнительно недавнее исследование: в 2005 году Эдвард и Мэй-Бритт открыли еще один вид нейронов, связанный с ориентацией в пространстве. По обыкновению нейробиологов, они тоже экспериментировали с крысами и лабиринтом. Оказалось, в коре крысиного мозга есть нейроны, создающие что-то вроде координатной сетки, в которой мозг размещает саму крысу и все видимые объекты. Эти нейроны разбивают пространство на шестиугольники, делая его похожим на решетку, поэтому их назвали grid-нейронами, или «нейронами решетки». Когда крыса проходит через вершины шестиугольников, связанная с этой вершиной grid-клетка испускает импульс. Ученые предполагают, что такая же координатная сетка есть и в человеческом мозге — по сути он не так уж сильно отличается от крысиного.

Джон О’Киф

Располагаются grid-нейроны в энторинальной области — участке коры, расположенном вокруг все того же гиппокампа и очень тесно с ним взаимодействующем. Интересно, что с нарушениями в этой области связаны первые симптомы болезни Альц­геймера. Вероятно, именно из-за гибели grid-нейронов больные теряют способность ориентироваться в пространстве уже на ранних стадиях этого недуга.

Вместе с другими клетками энторинальной коры, отвечающими за распознавание направления взгляда и границ помещения, grid-нейроны образуют цепочки связей с «нейронами места» в гиппокампе. Все это
детали единой системы пози­ционирования в пространстве — нашего внутреннего нейронного GPS-навигатора. Не факт, что ученые уже узнали о нем все важное, но и добытых знаний хватило на Нобелевскую премию.