Сотрудники Калифорнийского университета выяснили, каким образом человеческий мозг отсчитывает время. По их мнению, механизм заложен в анализе следов, который оставляют в мозгу различные события.
Как пояснил руководитель исследования профессор нейробиологии и психиатрии Дин Буономано: «Множество сложных моделей поведения человека – от понимания речи до способности к музицированию – зависят от способности мозга точно ориентироваться во времени. Но до сих пор никто не знает, как клеткам головного мозга это удается».
Любой звук или вспышка света вызывает каскад реакций между клетками мозга.
Это раздражение оставляет свой след, по которому и кодируется время, считает профессор.
Для проверки теории учёные смоделировали сеть нейронов, связь между которыми регулярно менялась в зависимости от различной стимуляции. И доказали, что сеть в итоге могла сама отображать время. Модель продемонстрировала, что определенное событие кодируется в контексте событий, предшествующих ему. Иными словами, если наблюдать ответ нейронов на, например, вспышку света, то сеть продемонстрирует не только сам ответ, но и время, за которое нейроны реагировали на предыдущие события.
Ученые проверили модель на людях, попросив добровольцев оценить время между двумя звуковыми сигналами, данными им в разных условиях.
В итоге выяснилось, что волонтеры точнее указывали время между сигналами в том случае, если их давали друг за другом без каких-то помех.
Описание работы калифорнийских специалистов вышло 1 февраля в журнале Neuron.
Понимание того, как наш мозг контролирует время, представляет не только фундаментальный интерес. Оно может помочь в терапии таких болезней, как дислексия, а также других нарушений восприятия речи. Впрочем, в прошлом году с дислексией стало несколько яснее.
Ученые из Боннской национальной сети изучения генома при Боннском университете сообщили о локализации гена дислексии – заболевания, при котором человек испытывает затруднения в чтении. Ген получил наименование DCDC2. Авторы работы свидетельствует, что присутствие этого гена повышает вероятность поражения человека дислексией в пять раз. По их мнению, теперь удастся лучше разобраться в клеточной биологии дислексии и понять, какие процессы приводят к подобным расстройствам. Удивительно, что только сейчас удалось открыть хотя бы один ген, связанный с расстройствами речи и письма.