Все, наверное, понимают, как иногда хочется высказаться, когда ты что-то знаешь, а все остальные — нет. Именно этот зуд нередко побуждает нас маниакально комментировать в соцсетях посты совершенно незнакомых людей.
У меня как главного редактора «Вокруг света» для таких случаев в арсенале есть, конечно, ежемесячное «письмо редактора» в очередном номере журнала. Но этим все и исчерпывается, плюс к тому же мы в редакции договорились писать эти «письма» по очереди. Решение проблемы? Завести блог на сайте «Вокруг света», где и утолять свою жажду публичного высказывания. Ну или скажем проще: делиться чем-то, что удивило, обрадовало или увлекло поток мыслей в неизвестном направлении.
Вот прямо сейчас для затравки начнем с недавней научной статьи о том, как маленькая мушка своим крохотным мозгом понимает, куда она летит. Эта работа и правда показалась мне удивительной. К тому же я сразу придумал, как начать рассказ: со знакомой с детства максимы «Смотри, куда прёшь». Не пропадать же такой идее.
- Источник:
- d3sign / Getty Images
«Смотри, куда прёшь», — нередко слышим мы (по крайней мере, я) на улице или в метро. Можно воспринять это как грубый наезд, а можно восхититься простой мудрости совета: действительно, если смотреть в том направлении, куда движешься, а не в облака и не в смартфон, меньше шансов наступить на собаку или покалечить неповоротливого ребенка.
Однако бывают случаи, когда смотреть, куда прёшь, просто не получается, к примеру в полной темноте. На этот случай природа предусмотрела определенный инструментарий. Еще в 1980-х годах нейрофизиологи обнаружили в человеческом мозгу группу клеток, которые запоминают положение головы в пространстве по отношению к внешним ориентирам. Точно такие же клетки, как оказалось, есть и в маленькой голове плодовой мушки. И именно на мухах нейрофизиологи Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке одну связанную с этими нейронами тайну.
Тайна вот в чем: мы, как было сказано выше, далеко не всегда движемся в том направлении, куда обращена наша голова. У мухи голова закреплена на туловище чуть жестче, чем у нас с вами, однако и в мушиной жизни всякое случается: иногда мушка смотрит на запад и бяк-бякает крылышками в этом направлении, а ветер сносит ее к югу. Природа была бы жуткой дурой, если бы не придумала для таких случаев какой-нибудь фокус. И она его придумала. Чтобы разобраться в этом, биологи (а точнее, аспирант по имени Чэн Лю из лаборатории Габи Маймон) фиксировали мушиные головы с помощью миниатюрного приспособления, при этом муху насильно перемещали в пространстве, куда вздумается ученым, а вместо солнца, по которому муха ориентируется, был яркий источник света.
Как и ожидалось, «нейроны положения головы» фиксировали ориентацию мушиного тельца в пространстве. Однако нашлась и другая группа нейронов, и вот их-то активность зависела от направления, в котором фактически перемещается муха относительно ориентиров. Собственно, они пересчитывают информацию о направлениях, определенных относительно мушиного тельца, в другой набор данных — относительно внешнего мира.
Но самое удивительное то, как они это делают.
- Источник:
- Getty Images
Человеческих школьников учат складывать векторы, и не то чтобы эта информация так уж легко укладывалась в их мозги. Тем не менее крохотный мушиный мозг выполняет именно эту математическую процедуру. Четыре группы нейронов отвечают за четыре координатных оси в пространстве (не спрашивайте, почему не три, как обычно, — видимо, для пущей надежности). Эти нейроны выдают серии импульсов, причем амплитуда импульса соответствует длине вектора, а фаза сигнала — углу с соответствующей осью. На основании этих данных мушиный мозг производит сложение векторов. Исследователи проверили, как работает этот калькулятор в голове у мухи: подавали на нейроны сигнал, соответствующий разным «входным» векторам, и неизменно получали на выходе точно выполненное сложение.
Если кто-то хочет разобраться в подробностях, адресуем вас к оригинальной статье в , где результаты изложены подробно и строго. Если же все это кажется сложноватым — просто восхититесь: Уильям Гамильтон ввел понятие вектора в человеческую науку только в XIX веке, а тем временем в головах дрозофил операции векторной алгебры ловко выполняются уже сотни миллионов лет. Кстати, видимо, похожим образом они выполняются и в человеческих головах, причем задолго до Уильяма Гамильтона, а лично в вашей голове — задолго до девятого класса.
Когда нам говорят, что ученые открыли что-то там у мух, возникает резонный вопрос, зачем это надо. В данном случае есть простой и сложный ответ. Простой: например, для того, чтобы научиться помогать пациентам, у которых наблюдается пространственная дезориентация (скажем, при болезни Альцгеймера). Сложный ответ: есть в нейробиологии одна совершенно неприступная тайна, и это тайна нашего «я». Возможно, какое-то подобие «я» есть и у собаки, и у ящерицы, и даже у мухи. Сейчас некоторые биологи , что изначально это самое «я» возникло у самых первых организмов, освоивших быстрое движение в пространстве. Если у вас есть какая-то модель мира и понимание, где в этом мире «я», — вы уже можете лететь или бежать, куда «вы» захотите. А то, что это ваше «я» пока глуповато, примитивно и эмоционально неразвито, ну так это дело наживное.
Вот на какие философские высоты может занести нас маленькая научная работа Габи Маймон из Нью-Йорка и ее коллег. А может и не заносить: сам по себе вопрос о том, почему ни нам, ни даже мухам, не обязательно смотреть, куда мы прём, вполне заслуживает вдумчивого внимания.
