Путеводный нейрон. Как наш мозг решает пространственные задачи - Майкл Бонд

укрепляя их социальные связи: http://www.ucl.ac.uk/psychiatry/research/epidemiology/community-navigator-study

185

John T. Cacioppo, James H. Fowler, Nicholas A. Christakis (2009). Alone in the crowd: the structure and spread of loneliness in a large social network // Journal of Personality and Social Psychology. 97 (6). Р. 977–991.

186

Девушек (исп.).

187

Впоследствии мы узнали, что ночью потерявшихся нашли, растерянных, но целых и невредимых.

188

Вполне возможно, что у тех, кто предпочитает эгоцентрическую навигацию, изначально повышена плотность хвостатого ядра, а у тех, кто использует пространственный метод, – плотность гиппокампа.

189

Giuseppe Iaria et al. (2003). Cognitive strategies dependent on the hippocampus and caudate nucleus in human navigation: variability and change with practice // Journal of Neuroscience. 23 (13). Р. 5945–5952.

190

См., например: Joost Wegman et al. (2013). Gray and white matter correlates of navigational abilities in humans // Human Brain Mapping 35 (6). Р. 2561–2572; Katherine R. Sherrill et al. (2018). Structural differences in hippocampal and entorhinal gray matter volume support individual differences in first person navigational ability // Neuroscience. 380. Р. 123–131. Противоположная точка зрения: Steven M. Weisberg, Nora S. Newcombe and Anjan Chatterjee (2019). Everyday taxi drivers: Do better navigators have larger hippocampi? // Cortex. 115. Р. 280–293.

191

Kyoko Konishi et al. (2016). APOE 2 is associated with spatial navigational strategies and increased gray matter in the hippocampus // Frontiers in Human Neuroscience. 10. Article 349.

192

Группа Бобот обнаружила, что при нормальном старении использование стратегии пространственной навигации обеспечивает определенную защиту от ослабления когнитивных функций: Kyoko Konishi et al. (2017). Hippocampus-dependent spatial learning is associated with higher global cognition among healthy older adults // Neuropsychologia. 106. Р. 310–321.

193

Почтовые голуби с поврежденным гиппокампом без труда пересекают континенты, но не могут найти свою голубятню, потому что повреждение системы пространственной памяти не позволяет им сформировать когнитивные карты местности при вылете.

194

Veronique D. Bohbot et al. (2012). Virtual navigation strategies from childhood to senescence: evidence for changes across the life span // Frontiers in Aging Neuroscience. 4. Article 28.

195

Большинство исследований по интегрированию по траектории у пустынных муравьев выполнено специалистом в области поведенческой биологии Рюдигером Венером. См., например: Martin Muller and Rudiger Wehner (1988). Path integration in desert ants, Cataglyphis fortis // PNAS 85. Р. 5287–5290.

196

Colin Ellard. Where Am I? Why we can find our way to the moon but get lost in the mall. HarperCollins, 2009. Р. 75. Более подробно об интегрировании по траектории у людей и других животных: Ariane S. Etienne and Kathryn J. Jeffery (2004). Path integration in mammals // Hippocampus. 14. Р. 180–192.

197

В 2015 г. Тимоти Макнамара из Университета Вандербильта в Нашвилле поставил оригинальный эксперимент с использованием виртуальной реальности, чтобы продемонстрировать значение нейронов решетки для интеграции по траектории. Он предложил группе добровольцев классическое задание по интеграции по траектории: они должны были пройти по траектории в виде ломаной линии внутри квадратного помещения до удаленного ориентира, а затем по прямой вернуться в исходную точку – в темноте, ориентируясь только по памяти. Но это еще не все. После того как испытуемые проделывали упражнение несколько раз, Макнамара менял размеры помещения, вытягивая его вдоль оси движения, превращая из квадратного в прямоугольное (такое возможно только в виртуальной реальности). Теперь участники эксперимента, интегрируя по траектории обратный путь, не доходили до исходной точки, а останавливались раньше. Когда же Макнамара сжимал, а не растягивал помещение, испытуемые, наоборот, уходили дальше цели. Почему так получалось? Макнамара предположил, что паттерн возбуждения нейронов решетки растягивается или сжимается в соответствии с деформацией помещения (возможно, вы помните, что мы рассматривали это странное поведение нейронов решетки крыс в главе 3). Но на обратном пути «решетки вернулись к нормальному размеру, потому что в темноте отсутствуют визуальные ориентиры, поддерживающие искаженную решетку». Этот эксперимент убедительно продемонстрировал, что интегрирование по траектории опирается на нейроны решетки для оценки расстояния (если, как мы предполагаем, нейроны решетки есть и у людей). См.: Xiaoli Chen et al. (2015). Bias in human path integration is predicted by properties of grid cells // Current Biology. 25. Р. 1771–1776.

198

Более подробно о вкладе собственного движения и пространственного восприятия в интегрирование по траектории см.: Talfan Evans et al. (2016). How environment and self-motion combine in neural representations of space // Journal of Physiology. 594. 22. Р. 6535–6546.

199

Более подробно о работе Николаса Джудиса можно узнать на странице лаборатории: https://umaine.edu/vemi

200

Более подробно об этой теории, известной под названием «функциональной эквивалентности», см.: J. M. Loomis, R. L. Klatzky and N. A. Giudice (2013). Representing 3D space in working memory: spatial images from vision, hearing, touch, and language // S. Lacey, R. Lawson, eds. Multisensory Imagery. Springer, 2013.

201

Этот пример приводится в работе: N. A. Giudice (2018). Navigating without vision: principles of blind spatial cognition // D. R. Montello, ed. Handbook of Behavioral and Cognitive Geography. Edward Elgar, 2018. Ch. 15.

202

Thomas Wolbers et al. (2011). Modality-independent coding of spatial layout in the human brain // Current Biology. 21. Р. 984–989.

203

Этот вывод основан на недавнем исследовании слепого от рождения человека, который для передвижения использовал трость: в действительности частота его тета-ритма была выше, чем у зрячих. См.: Zahra Aghajan et al. (2017). Theta oscillations in the human medial temporal lobe during real-world ambulatory movement // Current Biology. 27. Р. 3743–3751.

204

Организация Киша, World Access for the Blind («Доступ к миру для слепых»), обучила эхолокации сотни слепых детей по всему миру: https://waftb.org

205

Технология, позволяющая беспилотным автомобилям передвигаться по улицам и избегать столкновений, когда-нибудь приведет к созданию сложных эхолокационных приборов, которые будут эффективнее зрения и смогут предоставлять информацию о невидимых элементах окружающий среды. См.: https://elifesciences.org/articles/37841