Как работает мозг летучей мыши во время полета – исследование

Американским биологам впервые удалось проследить за активностью головного мозга летучих мышей во время полета и выяснить, что происходит, когда животное фокусирует свое внимание на необычном объекте. Об этом профессор Университета Джонса Хопкинса Синтия Мосс (Cynthia Moss) и ее соавторы рассказывают в статье, опубликованной в журнале eLife.

Около года работы ушло у ученых на создание беспроводной системы мониторинга: имплантированные в мозг животного электроды снимают активность определенной группы нейронов с высоким разрешением и по радиосвязи передают данные на компьютер. Устройство настолько миниатюрно, что не мешает крошечным летучим мышам летать по специальной комнате, оборудованной высокоскоростными видеокамерами и микрофонами для записи их ультразвуковых сигналов.

По словам Синтии Мосс, до сих пор исследователям приходилось изучать лишь зафиксированных летучих мышей, способных реагировать только на узкий набор искусственных стимулов — вроде движения пикселя на экране. Однако такие неестественные условия не позволяют рассмотреть работу мозга рукокрылых во всей ее сложности, как она реализуется в природе.

Анализируя результаты экспериментов, ученые соотнесли данные мониторинга мозга с записями микрофонов. Это позволило изучить, как переключение внимания летучей мыши (которая использует ультразвуковые сигналы для «рассматривания» предметов с помощью эхолокации) связано с активностью сенсорных нейронов среднего мозга. Авторы показали, что клетки, расположенные здесь, в области верхнего двухолмия, участвуют у рукокрылых в кодировании трехмерной карты окружающего пространства.