Крошечные органеллы внутри мозга, похожие на антенны, по-видимому, играют решающую роль в отслеживании времени, согласно недавнему исследованию на мышах, проведенному исследователями из Калифорнийского университета в Ирвине (UCI) в США, сообщает sciencealert.

Известные под названием «реснички», выступы микротрубочек можно найти на многих клетках человеческого организма.

Местами они участвуют в движении, перемещая материалы близко к их поверхности, но большинство образований в человеческом теле, описываемых как первичные реснички, неподвижны.

Первоначальные исследования, проведенные более века назад, рассматривали подобные структуры как рудиментарные. Сегодня многие первичные реснички признаны частью сигнальной системы, которая помогает организму адаптироваться и реагировать соответствующим образом.

Хотя были установлены различные роли первичных ресничек в получении сенсорной информации и реагировании на нее, мало что известно о том, как эти органеллы соотносятся с когнитивными функциями высшего порядка, происходящими в мозге.

Часть работы области мозга, известной как полосатое тело, заключается в том, чтобы действовать как эти центральные часы, координируя двигательные движения, обучение, планирование и принятие решений. Это также важно для управления рабочей памятью и поддержания внимания.

В своей работе исследователи использовали метод генной манипуляции для удаления ресничек полосатого тела у мышей, что имело драматический эффект.

В то время как мыши все еще могли сохранять долговременную память и привычные или уже приобретенные двигательные навыки, после удаления ресничек наблюдались различные негативные эффекты. Грызуны оказались неспособными усваивать новые двигательные задачи и демонстрировали повторяющееся двигательное поведение, а также заметные задержки в принятии решений. Это негативно сказалось на их способности быстро вспоминать информацию о местоположении и ориентации, а также на их способности отфильтровывать нерелевантную сенсорную информацию об окружающей среде.

Чтобы сделать эти выводы, с мышами были проведены различные тесты и упражнения, включая прохождение животных через лабиринты и проверку их способности распознавать объекты и местоположения.

«Успешное функционирование рабочей памяти, внимания, принятия решений и исполнительных функций требует точного определения времени, обычно в пределах от миллисекунды до минуты», — говорит нейробиолог UCI Амаль Алачкар. — «Когда эта способность нарушена, это означает потерю способности быстро корректировать поведение в ответ на изменения внешних стимулов и неспособность поддерживать соответствующие, целенаправленные двигательные реакции».

Очевидно, что все последствия удаления ресничек имеют общую характеристику: потеря способности быстро менять поведение в ответ на изменения в окружающей среде в соответствующие временные рамки.

Как результаты этого исследования соотносятся с людьми, пока до конца неизвестно, но вполне вероятно, что реснички человеческого мозга работают аналогично ресничкам у мышей.

Это открытие не только улучшает наше понимание того, как мы воспринимаем мир, но и может помочь нам исправить это в тех случаях, когда наше представление о времени идет не так.

Нарушение восприятия времени и ошибочное суждение о времени является характерной чертой, обнаруживаемой при многочисленных психических и неврологических расстройствах, включая шизофрению, болезнь Паркинсона, синдром Туретта, расстройство аутистического спектра и болезнь Хантингтона.

«Наши результаты могут открыть новые возможности для эффективного вмешательства с помощью методов лечения, нацеленных на реснички», — говорит Алачкар. — «Наша текущая работа направлена на понимание механизмов, с помощью которых реснички регулируют восприятие времени, и разработку целенаправленной терапии для улучшения поведенческих нарушений».

Исследование было опубликовано в журнале Molecular Neurobiology.