Мозг способен предсказывать будущее: ученые нашли аномалию

Нейробиологи выяснили, что мозг может начинать готовиться к социальному взаимодействию еще до того, как животное совершит движение навстречу другому представителю своего вида. Исследование на рыбках данио-рерио показало, что за несколько секунд до начала общения в мозге возникает характерный паттерн активности нейронов. Работа опубликована в журнале Nature Communications (NatCom).

Социальное поведение требует от мозга целой цепочки решений: стоит ли приближаться к другому существу, как именно это сделать и чем все может обернуться. Эти внутренние процессы универсальны и свойственны самым разным животным — от рыб и птиц до человека.

Чтобы разобраться, как мозг заблаговременно настраивается на контакт, ученые из Еврейского университета Иерусалима проследили за активностью нейронов у рыбок данио-рерио во время встреч с сородичами. В ходе эксперимента одну рыбку фиксировали в специальной установке — это давало возможность в реальном времени регистрировать работу ее мозга. Вокруг при этом свободно плавали другие данио-рерио, с которыми она могла вступать во взаимодействие.

Результаты оказались впечатляющими. Перед тем как рыба начинала двигаться навстречу своим сородичам, в ее мозге разворачивалась отчетливая волна активности. Она появлялась за несколько секунд до начала движения и охватывала паллиум — область мозга, связанную со сложными формами поведения.

У позвоночных эта структура считается функциональным аналогом ряда отделов человеческого мозга, включая зоны, отвечающие за обработку эмоций, памяти и социальных сигналов. При этом исследователи обнаружили ключевую деталь: характерный всплеск активности возникал исключительно перед социальным взаимодействием. Когда рыбы следовали за обычной движущейся точкой, а не за другой рыбой, этот нейронный сигнал не появлялся.

Для проверки роли обнаруженных нейронов ученые прибегли к точечному лазерному разрушению клеток паллиума, которые активировались перед социальным поведением. После процедуры рыбы практически утратили интерес к другим особям — это убедительно подтвердило критическую роль данной области мозга в общении.

Исследователи также обратили внимание на любопытную закономерность: социальные контакты чаще возникали между рыбами, чьи движения были синхронизированы. Это указывает на тесную связь между координацией движений и стремлением к взаимодействию.

Хотя работа проводилась на рыбах, ученые полагают, что аналогичные механизмы могут существовать и у других позвоночных, включая млекопитающих. По мнению авторов, полученные данные помогут глубже понять природу социальных различий между людьми и в перспективе могут оказаться востребованными при изучении состояний, связанных с трудностями в общении.