Мозг помогает нам ориентироваться в пространстве, работая как навигационная система, утверждает нейробиолог Кристиан Доэллер.
Нейробиолог Кристиан Доэллер из Института когнитивистики и нейробиологии Общества Макса Планка изучает работу мозга студентов, пока они играют в компьютерные игры. Испытуемые держат в руках клавиатуру, с помощью которой перемещаются в цифровом пространстве.
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Нейробиолог и его команда из лаборатории Doellerlab хотят выяснить: каковы наиболее важные принципы кодирования мозга, которые делают возможным человеческое мышление?
Доэллер описывает компьютерную игру, которая используется для проекта так: "Они, например, таксисты и должны доставить человека из пункта А в пункт Б. Пока они выполняют эту задачу, мы параллельно измеряем их мозговую активность".
Пока испытуемые едут по виртуальному городу, их мозг работает как навигационная система. "Испытуемые с высокими навигационными характеристиками, то есть правильно прокладывающие 10 из 10 виртуальных маршрутов по виртуальному городу и всегда находящие кратчайший путь, имеют самую высокую мозговую активность".
Мозг как навигационная система или ящик для заметок
По словам профессора Доэллера, системы в мозге, которые помогают в навигации, сортируют события и знания подобно навигационной системе. "Если вы помните свои школьные годы, то картотеки также были организованы пространственно, чтобы сортировать понятия. Пространство — это фантастическая среда для визуализации близких и далеких вещей на основе сходства и несходства".
Социолог Никлас Луманн однажды сказал, что коробка, в которой он хранит 90 тысяч своих рукописных заметок, — это образ его мозга. Коробку с записями Лумана и сегодня анализируют в Билефельдском университете.
По словам нейробиолога Доэллера, навигационная система мозга отвечает за запоминание информации. "Это означает, что всякий раз, когда вы используете пространственную стратегию для сортировки информации, раскладываете газетные статьи по разным местам на столе и т. д., эта навигационная система, безусловно, активна".
Задолго до появления навигационной системы психолог добился своего первого крупного исследовательского успеха в 2010 году, продемонстрировав так называемые ячейки сетки. Принцип работы ячеек сетки уже был продемонстрирован на грызунах. В исследовании, опубликованном в журнале Nature, Доэллер и его коллеги обнаружили сигнал функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), который отражал положение испытуемого в среде виртуальной реальности и соответствовал критериям определения кодирования ячеек сетки. Согласно результатам исследования, люди, по-видимому, представляют положение и пространственное восприятие таким же образом, как и грызуны.
Между тем крысы и мыши также сталкиваются с виртуальной реальностью и пристегиваются к вращающимся шарам или сферам, как объясняет Доэллер.
"Наш большой будущий, текущий, но и долгосрочный исследовательский вопрос заключается в том, что эта мозговая система навигации имеет значение не только для нахождения пути из точки А в точку Б в городе, но и для выполнения других когнитивных задач. Например, для изучения концепций и накопления новых знаний".
Профессор Доэллер и его команда хотят выяснить, в какой степени другие когнитивные функции, такие как контроль действий, принятие решений и приобретение новых концептуальных знаний, могут быть отнесены к основным принципам гипотезы о системе навигации.
2,5 миллиона евро на новые проекты благодаря премии Лейбница
С помощью современных методов визуализации, таких как функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) и магнитоэнцефалография (МЭГ), Кристиан Доэллер получил важнейшие сведения о мозге. Недавно он был удостоен премии Готфрида Вильгельма Лейбница в размере 2,5 млн евро.
С такой внушительной суммой профессору Доэллеру теперь легче браться за более сложные исследования, которые он считает особенно интересными. Исследователь хочет изучить, как мозг обрабатывает социальное взаимодействие, наблюдая за двумя испытуемыми в процессе совместного когнитивного обучения.
"Технически это очень сложно, потому что оба испытуемых решают интерактивную задачу. И, конечно, сложна синхронизация двух сканеров, ведь в этом исследовании два испытуемых одновременно выполняют когнитивную задачу в обоих сканерах", — объясняет нейробиолог.
Институт Макса Планка по изучению когнитивных функций и мозга человека также работает над клиническими исследованиями, например, на ранних стадиях болезни Альцгеймера или с пациентами, страдающими от коронавируса. Результаты этих исследований пока не опубликованы.