Современные достижения в области нейровизуализации и технологий виртуальной реальности позволяют ученым раскрывать все более удивительные тайны мозга. Последние исследования группы, возглавляемой специалистами Пенсильванского университета и ведущим нейробиологом Дж. Эпштейном, пролили свет на то, каким образом человек ориентируется в пространстве и словно обладает встроенным компасом — даже в условиях искусственно созданных цифровых городов.
В инновационном эксперименте добровольцам предлагалось выполнить роль водителей такси, перемещаясь по запутанным улицам виртуального города. В ходе этого процесса с применением высокоточной нейровизуализации учёные фиксировали работу различных областей мозга. Выяснилось, что две специфические зоны центральной нервной системы стабильно отвечают за определение направления движения вперёд. Причем их активность сохранялась независимой как от разнообразия визуальных ориентиров среды, так и от текущей задачи — будь то встреча пассажира, поездка по маршруту или прибытие в новые районы виртуального мегаполиса.
Нейронные механизмы ориентации и роль Эпштейна
Результаты опыта показали, что указанные зоны мозга способны отслеживать направление взгляда относительно основных координат окружающей обстановки, как, например, вдоль оси север — юг. Более того, эти структуры демонстрировали стабильную работу вне зависимости от визуальных отвлекающих факторов, что позволяет предположить наличие тонко настроенного внутреннего механизма навигации — некоего аналога биологического компаса. Участие Эпштейна стало ключевым для интерпретации полученных данных: учёный отметил, что именно сбои в функционировании этих областей могут объяснять потерю ориентации у людей с возрастными и нейродегенеративными изменениями мозга.
Специалисты отмечают, что разгадывание принципов работы этого внутреннего компаса открывает перспективы ранней диагностики болезней, связанных с нарушением пространственной ориентации, например, деменции или болезни Альцгеймера. В будущем это может привести к более эффективному мониторингу состояния пациентов, вовремя выявлять ухудшения и помогать сохранить автономию и качество жизни пожилых людей. Кроме того, понимание работы навигации в мозге способствует развитию вспомогательных технологий для помощи людям с нарушениями зрения или пространственного восприятия.
Перспективы исследований и практическая значимость
Исследования, инициированные учеными Пенсильванского университета под руководством Эпштейна, служат важным шагом к созданию новых интеллектуальных систем, которые могут подражать механизмам биологических навигационных структур. Эта работа формирует базу для будущих нейропротезов и устройств, способных поддерживать или даже восстанавливать навигационные способности у людей, столкнувшихся с различными заболеваниями.
Учёные убеждены, что дальнейшее изучение мозга позволит ещё точнее описать устройства «биокомпаса» и расширить спектр применений новых знаний не только в медицине, но и в области искусственного интеллекта, робототехники и даже городского планирования. Ведь доскональное понимание того, как мозг интерпретирует пространство, может в итоге улучшить безопасность и удобство городской среды для каждого из нас. Вдохновляющие достижения в нейронауках подтверждают: возможности мозга поистине безграничны, а открытия, сделанные сегодня, станут фундаментом невероятных прорывов завтрашнего дня.
Источник: scientificrussia.ru
