Каким образом мозг мыши искривляет время?

У жизни сложный темп. Иногда она течет быстрее или медленнее, чем нам хотелось бы. Тем не менее, мы приспосабливаемся. Мы улавливаем ритм разговоров. Мы идем в ногу с толпой, идущей по городскому тротуару.

“Есть много случаев, когда нам приходится выполнять одно и то же действие, но в разном темпе. Итак, вопрос заключается в том, как мозг это делает”, – говорит доцент лаборатории Колд-Спринг-Харбор Аркаруп Банерджи.

Теперь Банерджи и его коллеги обнаружили новую подсказку, которая позволяет предположить, что наш мозг изменяет обработку времени в соответствии с нашими потребностями. И отчасти это благодаря шумному существу из Коста-Рики по имени поющая мышь Олстона.

Эта особая порода известна своими вокализациями, слышимыми человеком, которые длятся несколько секунд. Одна мышь издает протяжный крик, а другая отвечает собственной мелодией. Примечательно, что песни различаются по длине и скорости.

Банерджи и его команда попытались определить, как нейронные цепи в мозге мышей управляют темпом их песни. Исследование опубликовано в Nature Neuroscience.

Исследователи притворялись и участвовали в дуэте с мышами, анализируя у них область мозга, называемую орофациальной моторной корой (OMC). Они записывали активность нейронов в течение многих недель. Затем они искали различия у песен с разной продолжительностью и темпом.

Они обнаружили, что нейроны OMC участвуют в процессе, называемом временным масштабированием. “Вместо того, чтобы кодировать абсолютное время, как часы, нейроны отслеживают что-то вроде относительного времени”, – объясняет Банерджи. “На самом деле они замедляют или ускоряют интервал. Таким образом, это не одна или две секунды, а 10%, 20%”.

Открытие дает новое представление о том, как мозг генерирует речевую коммуникацию. Но Банерджи подозревает, что последствия этого выходят за рамки языка или музыки. Это может помочь объяснить, как время вычисляется в других частях мозга, позволяя нам соответствующим образом корректировать различные модели поведения. И это могло бы рассказать нам больше о том, как работает наш удивительно сложный мозг.

“Именно этот трехфунтовый кусок плоти позволяет вам делать все: от чтения книг до отправки людей на Луну”, – говорит Банерджи. “Он обеспечивает нам гибкость. Мы можем меняться на лету. Мы адаптируемся. Мы учимся”.

“Если бы все было реакцией на стимул, без возможности обучения, без каких-либо изменений, без долгосрочных целей, мозг был бы нам не нужен”.

“Мы считаем, что кора головного мозга существует для придания поведению гибкости”.

Другими словами, это помогает нам стать теми, кто мы есть. Открытие Банерджи может приблизить науку к пониманию того, как наш мозг позволяет нам взаимодействовать с миром. Возможные последствия для технологий, образования и терапии столь же безграничны, как и наше воображение.