Рыбы и люди используют один и тот же древний принцип работы мозга, несмотря на сотни миллионов лет эволюции. К такому выводу пришел международный коллектив ученых, изучавших, как мозг позвоночных обрабатывает информацию от органов чувств. Результаты опубликованы в журнале Science.
Ученые давно замечали, что мозг рыб, птиц и млекопитающих, несмотря на различное строение, решает одни и те же задачи удивительно похожим способом. Чтобы проверить, является ли это фундаментальным правилом, исследователи изучили работу мозга молодых рыбок данио-рерио.
Во время эксперимента животных помещали под микроскоп и поочередно воздействовали на них вспышками света и легкими вибрациями воды, одновременно регистрируя активность всего переднего мозга.
Оказалось, что у рыб, как и у людей, мозг сначала обрабатывает сигналы от разных органов чувств по отдельности, а затем постепенно объединяет их в единую картину окружающего мира. Разница лишь в том, какие структуры выполняют эту задачу. Если у млекопитающих ключевую роль играет таламус, то у рыб — прегломерулярный комплекс. Несмотря на анатомические различия, обе структуры выполняют практически одинаковую функцию.
Исследователи также обнаружили особые нейроны, которые активировались только при одновременном поступлении сразу двух сигналов — например, света и вибрации. На отдельные стимулы эти клетки почти не реагировали. По мнению ученых, именно такие нейроны помогают мозгу понять, что разные ощущения относятся к одному и тому же событию, позволяя связывать, например, вспышку молнии и раскат грома.
Кроме того, ученые выявили своеобразную иерархию обработки информации: в задних отделах переднего мозга расположены клетки, реагирующие на отдельные сигналы, а ближе к передней части — нейроны, объединяющие данные от разных органов чувств.
Авторы считают, что это свидетельствует о существовании древнего эволюционного принципа организации мозга позвоночных. Несмотря на то что рыбы и люди пошли разными путями развития, их нервная система по-прежнему строит восприятие мира по одному и тому же алгоритму: сначала разделяет сенсорную информацию, а затем собирает ее в целостную картину.
Ранее ученые выяснили, что стресс может повреждать мозг, нарушая естественные механизмы торможения.