Международная команда нейробиологов из США и Израиля выяснила, что человек как вид обязан своим высоким интеллектом снижению надежности нейронных сетей, что может делать его уязвимым к расстройствам психики. У людей, в отличие от обезьян, центральная нервная система жертвует синхронизацией нейронных импульсов в пользу большей эффективности обработки информации. Статья ученых опубликована в журнале Сell.


Исследователи проанализировали данные об активности 747 отдельных нейронов в миндалевидном теле и полях Бродмана 24 и 32 в передней поясной коре головного мозга семи пациентов, страдающих от лекарственно-устойчивой эпилепсии, и пяти макак вида Macaca fascicularis. Кроме того, была оценена активность 1 502 пар и 2 617 триплетов нейронов у обоих видов.

Известно, что миндалевидное тело играет роль в формировании базовых навыков выживания и эмоциональных рефлексов (например, чувства страха) как у людей, так и животных. Передняя поясная кора участвует в более сложных процессах, в том числе обучении, принятии решений, контроле эмоций и эмпатии.

Данные были записаны в виде длинной последовательности спайков (импульсов) и затуханий нейронов, охватывающей несколько часов. Приборы записывали активность всех нейронов одновременно, поэтому исследователям удалось измерить уровень синхронизации между ними. Эффективность обработки информации, обратная уровню синхронизации, определялась через число комбинаций паттернов активностей. Оказалось, что и у людей, и у обезьян нейроны были в большей степени синхронизированы в миндалевидном теле. Однако поясная кора характеризовалась меньшим уровнем синхронизации и большей эффективностью, чем у макак.

По словам ученых, синхронизация нейронов обусловливает надежность сигнала, который в меньшей степени подвержен ошибкам. Это было необходимо для выживания древнего человека в дикой среде, который должен был однозначно реагировать на возможную угрозу со стороны хищника. С ходом эволюции развилась гибкая зона мозга — кора, позволяющая формировать более сложную реакцию в ответ на внешнее воздействие. В то же время из-за увеличения эффективности обработки информации повышается вероятность развития различных психических расстройств из-за уязвимости нейронных сетей к сбоям и неправильной трактовки сигналов.

sb.by