Нейроны решётки

Нейроны решётки (англ. grid cells, от grid «(координатная) сетка, решётка»; есть различные варианты русскоязычного названия, варианты: «координатные нейроны», «клетки решётки», «решётчатые нейроны», «нейроны координатной сетки») — один из видов нейронов в энторинальной коре головного мозга млекопитающих. Нейроны решётки активируются, когда животное пересекает узлы воображаемой координатной сетки в пространстве, в котором оно находится. Сетка состоит из шестиугольников и похожа на пчелиные соты. Вместе с нейронами места, нейронами направления головы, нейронами границы^[en] и нейронами скорости^[1] нейроны решётки входят в систему, которая обеспечивает пространственную ориентацию животного^[2]. Эти нейроны поражаются при болезни Альцгеймера, одним из симптомов которой является потеря ориентации в пространстве^[3].

Траектория перемещения крысы в огороженном пространстве. Красными точками выделены места срабатывания определённого нейрона решётки.

ИсторияПравить

Пространственная автокоррелограмма активности grid-нейрона.

Нейроны решётки были открыты в 2005 году профессорами Эдвардом Мозером и Май-Бритт Мозер а также их учениками Торкелем Хафтингом (Torkel Hafting), Марианной Файхн (Marianne Fyhn) и Стурлой Молден (Sturla Molden) из Центра биологии памяти^[en] Норвежского университета естественных и технических наук^[4].

За открытие нейронов пространства и нейронов места Джону О’Кифу, Эдварду Мозеру и Май-Бритт Мозер в 2014 году была вручена Нобелевская премия по физиологии или медицине.

ХарактеристикиПравить

В отличие от нейронов места в гиппокампе, нейроны решётки имеют множественные области возбуждения с регулярными интервалами, которые разбивают окружающую среду на гексагональную структуру. Уникальные свойства этих нейронов таковы:

Нейроны решётки имеют области возбуждения, распределенные по всей окружающей среде (в отличие от нейронов места, области которых ограничены определенными регионами окружающей среды)
Области возбуждения организованы в гексагональную сетку
Области возбуждения, как правило, находятся на равном расстоянии друг от друга, так что дистанция от одной области возбуждения до шести остальных примерно одинакова (хотя при изменении размера окружающей среды, расстояние между полями может сжиматься или расширяться в разных направлениях)
Области возбуждения одинаково расположены, так что шесть соседних областей расположены примерно под углом 60 градусов

ПримечанияПравить

↑ Kropff Emilio, Carmichael James E., Moser May-Britt, Moser Edvard I. Speed cells in the medial entorhinal cortex // Nature. — 2015. — ISSN 0028-0836. — doi:10.1038/nature14622.
↑ Hartley T., Lever C., Burgess N., O'Keefe J. Space in the brain: how the hippocampal formation supports spatial cognition // Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. — 2013. — Vol. 369. — P. 20120510-20120510. — ISSN 0962-8436. — doi:10.1098/rstb.2012.0510.
↑ Надежда Маркина, Екатерина Мищенко, Владимир Корягин. «Нобель» супругам за ориентацию (неопр.). gazeta.ru (6 октября 2014). Дата обращения: 15 июля 2015. Архивировано 15 июля 2015 года.
↑ Hafting, T., Fyhn, M., Molden, S., Moser, M.-B., and Moser, E.I. Microstructure of a spatial map in the entorhinal cortex (англ.) // Nature. — 2005. — No. 436. — P. 801-806. — doi:10.1038/nature03721.

СсылкиПравить

May‐Britt Moser, Edvard I. Moser. Crystals of the brain. — EMBO Molecular Medicine, 2011. — Вып. 3(2). — С. 69–71. — doi:10.1002/emmm.201000118. — PMID 21268284.
Moser Edvard I., Roudi Yasser, Witter Menno P., Kentros Clifford, Bonhoeffer Tobias, Moser May-Britt. Grid cells and cortical representation // Nature Reviews Neuroscience. — 2014. — Vol. 15. — P. 466-481. — ISSN 1471-003X. — doi:10.1038/nrn3766.
Казанович Я. Б., Мысин И. Е. Как животные ориентируются в пространстве? Клетки места и клетки решетки Статья из журнала «Математическая биология и биоинформатика» Том 10, Выпуск 1, Год 2015

[speedcells-1] Kropff Emilio, Carmichael James E., Moser May-Britt, Moser Edvard I. Speed cells in the medial entorhinal cortex // Nature. — 2015. — ISSN 0028-0836. — doi:10.1038/nature14622.

[doi=10.1098/rstb.2012.0510-2] Hartley T., Lever C., Burgess N., O'Keefe J. Space in the brain: how the hippocampal formation supports spatial cognition // Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. — 2013. — Vol. 369. — P. 20120510-20120510. — ISSN 0962-8436. — doi:10.1098/rstb.2012.0510.

[3] Надежда Маркина, Екатерина Мищенко, Владимир Корягин. «Нобель» супругам за ориентацию (неопр.). gazeta.ru (6 октября 2014). Дата обращения: 15 июля 2015. Архивировано 15 июля 2015 года.

[discov2005-4] Hafting, T., Fyhn, M., Molden, S., Moser, M.-B., and Moser, E.I. Microstructure of a spatial map in the entorhinal cortex (англ.) // Nature. — 2005. — No. 436. — P. 801-806. — doi:10.1038/nature03721.

[1]

[2]

[3]

[4]