Просторові клітини

Приклад спалахів активності нейронів шару CA1 гіпокампа щура, що зазвичай називають просторовими клітинами. На зображенні спалахи активності однієї з 8 просторових клітин позначено різними кольоровими крапками.

Просторові клітини — тип пірамідальних нейронів у гіпокампі, що стають активними, коли тварина займає певне місце в просторі, що називається «полем простору». Кожна просторова клітина може мати лише одне або кілька полів простору в типовому лабораторному середовищі, але більше в більших регіонах[1]. Не існує очевидної топографії у патерні «полів простору», на відміну від інших частин мозку, таких як visual cortex — сусідні просторові клітини можуть з однаковою ймовірністю мати як віддалені «поля простору», так і сусідні[2]. В іншому середовищі, зазвичай, біля половини просторових клітин все ще матимуть поля простору, але в місцях не пов'язаних з їхнім попереднім розташуванням[3].

Вважається, що просторові клітини колективно діють як когнітивне представлення певного положення в просторі, відомого як когнітивна карта[4]. Просторові клітини працюють разом з іншими типами нейронів у гіпокампі та навколишніх ділянках мозку, виконуючи просторове обчислення[5], але як саме вони функціонують всередині гіпокампа і досі з'ясовується[6].

Запис активності 7 нейронів у миші, що пробігла декілька сотень кіл за годинниковою стрілкою по замкнутій трикутній доріжці, зупиняючись посередині кожної частини, щоб з'їсти маленькі кусочки їжі. Чорні крапки позначають положення голови миші; кольорові — потенціали дії кожного з нейронів.

Досліди з щурами показали, що просторові клітини схильні активуватися швидко, коли щур потрапляє в нове, відкрите середовище, хоча поза полем активації просторові клітини схильні залишатися відносно неактивними[7]. Вважається, що всі просторові клітини разом формують когнітивну карту, в якій вони мають локалізовані патерни активації, що називаються просторовими полями[8]. Патерни активації просторових клітин часто визначаються зовнішньою сенсорною інформацією і локальним навколишнім середовищем. Було доведено, що просторові клітини мають здатність раптово змінювати патерни активації з одного на інший, явище відоме як «пере-картування», і хоча просторові клітини змінюються відповідно до зовнішнього середовища, вони стабілізуються атракторною динамікою, що «дозволяє системі опиратися малим змінам у сигналах отриманих від органів відчуттів, але реагувати колективно і в цілому на великі зміни»[8].

Хоча просторові клітини є частиною не-сенсорної кортикальної системи, їх поведінка активації сильно корелює з сенсорним введенням. Просторові клітини активуються, коли тварина знаходиться в частинах навколишнього середовища, відомих як просторові поля[9]. Ці ланцюги можуть мати важливі наслідки для пам'яті, тому що вони надають просторовий контекст для спогадів і минулого досвіду[9]. Як і багато інших частин мозку, ланцюги просторових клітин динамічні. Вони постійно підлаштовуються і перекартуються щоб відповідати наявному розташуванню та досвіду мозку. Просторові клітини не створюють візуально-просторову репрезентацію середовища самостійно, вони є частиною складного ланцюга, що надає розуміння розташування і пам'ять розташування[9].

У 2014 році Нобелівська премія з фізіології та медицини була вручена Джону О'Кіфу і норвезькому подружжю Едварду і Мей-Бритт Мозерам за відкриття просторових клітин у 2005 році[10][11].

Примітки[ред. | ред. код]

  1. ↑ PMID 18971467 (PMID 18971467)
    Бібліографічний опис з'явиться автоматично через деякий час. Ви можете підставити цитату власноруч або використовуючи бота.
  2. ↑ PMID 9770226 (PMID 9770226)
    Бібліографічний опис з'явиться автоматично через деякий час. Ви можете підставити цитату власноруч або використовуючи бота.
  3. ↑ PMID 3612226 (PMID 3612226)
    Бібліографічний опис з'явиться автоматично через деякий час. Ви можете підставити цитату власноруч або використовуючи бота.
  4. ↑ O'Keefe, John (1978). The Hippocampus as a Cognitive Map. ISBN 978-0198572060.
  5. ↑ Muir, Gary; David K. Bilkey (1 червня 2001). Instability in the Place Field Location of Hippocampal Place Cells after Lesions Centered on the Perirhinal Cortex (PDF). The Journal of Neuroscience. 21 (11): 4016—4025. PMID 11356888.
  6. ↑ Redei, George (2008). Encyclopedia of Genetics, Genomics, Proteomics, and Informatics. с. 1501. ISBN 978-1-4020-6753-2..
  7. ↑ Bures, J.; A.A. Fenton, Yu Kaminsky, and L. Zinyuk (7 січня 1997). Place cells and place navigation. Proceedings of the National Academy of Sciences. 94 (1): 343—350. doi:10.1073/pnas.94.1.343. PMC 19339. PMID 8990211.
  8. ↑ а б Jeffery, Kathryn (2007). Integration of Sensory Inputs to Place Cells: what, where, why, and how?. Hippocampus. 17 (9): 775—785. doi:10.1002/hipo.20322. PMID 17615579. Процитовано 18 жовтня 2013.
  9. ↑ а б в Smith, David; Sheri Mizumori (June 2006). Hippocampal Place Cells, Context, and Episodic Memory. Hippocampus. 16 (9): 716—729. doi:10.1002/hipo.20208. PMID 16897724.
  10. ↑ Як мозок сприймає час. ARC.UA (укр.). Архів оригіналу за 4 серпня 2020. Процитовано 22 серпня 2020.
  11. ↑ The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2014. Nobelprize.org. Архів оригіналу за 1 січня 2016. Процитовано 6 жовтня 2014.

Література[ред. | ред. код]


МРТ зображення мозку людини Це незавершена стаття з нейронауки.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Просторові_клітини&oldid=38207059