Нейробиологи все чаще сталкиваются с интересным фактом: отдельные клетки мозга могут менять свои реакции на одни и те же сигналы. Нейрон, который сегодня активируется в ответ на конкретное место, запах или действие, через дни или недели может почти перестать на них реагировать. Это явление называют репрезентативным дрейфом.
Долгое время считалось, что мозгу нужна стабильность: одни нейроны распознают определенные формы и цвета, другие участвуют в движении рукой, третьи помогают кодировать место в пространстве. Такая логика лежала и в моделях памяти: если воспоминание хранится в устойчивой группе клеток, то при ее активации оно должно возвращаться.
Но эксперименты на мышах показали более сложную картину. В 2017 году нейробиолог Лора Дрисколл и ее коллеги наблюдали за активностью нейронов в теменной коре животных, которые проходили виртуальный лабиринт. В течение одного дня клетки реагировали предсказуемо. Но через несколько недель паттерны заметно менялись: одни нейроны “замолкали”, другие начинали отвечать на те же события.
При этом поведение мышей оставалось стабильным. Они продолжали выполнять задачу, хотя активность отдельных клеток уже выглядела иначе. Это навело ученых на мысль: важны не фиксированные роли отдельных нейронов, а работа целых популяций клеток.
Сначала к таким результатам относились скептически. Исследователи предполагали, что дело может быть в ошибках наблюдения: например, ученые могли неточно отслеживать одни и те же клетки или не заметить малые изменения в поведении животных. Но со временем похожий дрейф обнаружили в разных областях мозга – в гиппокампе, зрительной и обонятельной коре.
Теперь главный вопрос не в том, существует ли дрейф, а зачем он нужен. По одной версии, в гиппокампе он помогает мозгу отмечать время: события, произошедшие рядом друг с другом, кодируются похожими группами клеток, а воспоминания, разделенные неделями, – разными. По другой – дрейф позволяет обновлять старые воспоминания новым опытом. Если бы одни и те же клетки всегда работали одинаково, мозгу было бы сложнее вписывать свежую информацию в прошлое.
Есть и более осторожная трактовка: дрейф может быть не функцией, а побочным эффектом постоянных физических изменений в мозге – обновления синапсов и пластичности нейронных связей.
Для науки это не абстрактный спор. Понимание того, как мозг сохраняет устойчивое поведение при меняющемся нейронном коде, важно для изучения памяти, психических и нейродегенеративных расстройств, интерфейсов “мозг-компьютер” и даже искусственного интеллекта.
