Альфа - ритмы пчелиного мозга оказались похожи на человеческие.
04.03.2020 в 11:53
Ученые обнаружили в мозге пчел колебания электрической активности с частотой в 18 герц. Они оказались похожи на альфа - ритмы головного мозга приматов: возникали спонтанно, их амплитуда снижалась при предъявлении обонятельного стимула, а также они регулировали активность полушарий в других диапазонах, в частности - гамма - ритмов. Регуляция нейронной активности спонтанными альфа - ритмами, поэтому, может быть универсальна для животных, пишут ученые в Proceedings of the Royal Society B.
Спонтанная электрическая активность в альфа - диапазоне (от 8 до 12 герц), которая характерна для состояния спокойного бодрствования с закрытыми глазами, в первую очередь регистрируется в затылочных долях, но регулирует и отражает активность всей коры больших полушарий. При когнитивной нагрузке (например, работе памяти и внимания), снижается амплитуда альфа - ритмов, а активность в других диапазонах (в частности, гамма - от 25 до 140 герц) коррелирует с их фазой.
Несмотря на то, что альфа - ритмы - одни из самых изучаемых в нейронауках (в частности, в поведенческих исследованиях и работах, посвященных сенсорной стимуляции), вопрос об их точной работе на уровне нейронов все еще остается открытым. Цветан попов (Tzvetan Popov) из гейдельбергского университета и пол шишка (Paul Szyszka) из университета отаго решили изучить регуляцию активности мозга в альфа - диапазоне на примере пчел. Для эксперимента они отобрали шесть взрослых самок, которым вживили микроэлектроды в нейроны грибовидных тел - парной структуры головного мозга насекомых, которая в первую очередь отвечает за обработку поступающей информации от органов чувств.
Пчел зафиксировали на специальной подложке так, чтобы те не могли двигаться (и, соответственно, чтобы ограничить активность мозга), и по очереди давали им палочки, на концы которых была нанесена пахучая жидкость: масло гвоздики, апельсина и перечной мяты.
В отсутствии стимуляции в грибовидных телах мозга пчел наблюдалась спонтанная активность в 18 герц - по-видимому, характерная для спокойного состояния. При использовании пахучих палочек амплитуда этих ритмов снижалась, а также возникала дополнительная активность в диапазоне от 20 до 40 герц и выше, что соответствует гамма - диапазону. Интересно, что гамма - ритмы были синхронизированы с фазой спонтанной активности в 18 герц - точно так же альфа - ритмы регулируют гамма - ритмы в мозге человека при воздействии какого-либо стимула.
Обнаруженная активность в 18 герц в мозге пчел оказалась похожа на альфа - ритмы головного мозга человека по своим функциям. При этом попадает она все же в диапазон бета - активности, но у остальных приматов, помимо человека, бета - ритмы разделяют функции с альфа - ритмами, отличаясь только частотой. Именно поэтому авторы, с одной стороны, настаивают на том, что обнаруженную у пчел активность стоит отнести к альфа - диапазону, а с другой - отмечают, что диапазоны могут быть разными в зависимости от вида. Альфа - ритмы, поэтому, по их мнению стоит ограничивать функционально - и они, таким образом, в действительности могут быть универсальны среди животных.
Медоносные пчелы - одни из самых когнитивно развитых насекомых, поэтому ученые довольно пристально изучают их умения: например, показывают их способности к счету, распознаванию человеческих лиц (кстати, наравне с осами), а также символьной репрезентации.