Зеркальными называют нейроны, которые сходно реагируют, когда человек сам совершает действие и когда наблюдает такое же действие у другого, и у человека активность отдельных нейронов при наблюдении чужих действий регистрировали и раньше.
Однако к настоящему времени лишь небольшое число исследований изучало реакции отдельных нейронов человека при наблюдении за действиями. Неясно, насколько сходно мозг представляет собственное и наблюдаемое действие и меняется ли это представление в зависимости от контекста и значимости действия для текущей задачи.
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Cell, пролило свет на работу зеркальных нейронов человека. Учёные из Калифорнийского технологического института Василики Бугу, Хорхе Гамез, Эмили Розарио и коллеги изучали поведение этих нейронов у людей с тетраплегией – состоянием, характеризующимся полным параличом конечностей.
Дизайн:
⏺Записывали активность нейронов моторной коры и верхней теменной дольки у двух мужчин с тетраплегией.
⏺Участники намеревались выполнить или частично выполняли движения рукой, а также наблюдали на экране подъём, сдвиг и вращение объекта.
⏺Затем исследователи создали особенно интересное условие: человек получал инструкцию выполнить одно действие и одновременно видел действие на экране. Сам видеосигнал оставался практически тем же, менялась его значимость для задачи.
Результаты:
⏺️ В верхней теменной дольке обнаружились отдельные нейроны, которые сходным образом кодировали действие при собственном намерении и при наблюдении. Особенно устойчиво представлена была сама «идентичность» действия — например, сдвиг или вращение.
⏺️Моторная кора преимущественно кодировала собственное намерение. След наблюдаемого действия там был значительно слабее и лучше обнаруживался в общей активности нейронной популяции.
⏺️Когда действие на экране не имело значения для задачи и его можно было игнорировать, информация о нём в верхней теменной дольке падала примерно до уровня случайного распознавания.
⏺️Когда участнику требовалось следить за тем же видео, представление увиденного действия снова появлялось. В одном из условий исследователи могли определить наблюдаемое действие по активности верхней теменной дольки с точностью 66,3%.
‼️ Суть открытия:
«Зеркальность» оказалась зависимой от контекста. Верхняя теменная долька кодировала наблюдаемое действие, когда оно было важно для текущей задачи, и почти переставала его кодировать, когда действие можно было игнорировать.
Проще говоря, мозг сильнее «отражал» увиденное действие, когда оно было важно для задачи, и почти переставал это делать, когда его можно было игнорировать. При этом моторная кора преимущественно сохраняла информацию о собственном намерении.
Авторы описывают такую организацию как иерархическую и контекстно-зависимую: моторная кора в большей степени кодирует собственное намерение, а верхняя теменная долька гибко связывает наблюдаемое действие с текущей целью. Именно это разделение между собственным и наблюдаемым действием и зависимость от требований задачи составляют ключевой новый результат работы.
❗️ Ограничения:
⏺Исследование основано на внутримозговых записях у двух людей с тетраплегией;
⏺ Электроды охватывали лишь небольшие участки моторной и задней теменной коры, поэтому исследование не позволяло оценить взаимодействия более широких фронтопариетальных сетей;
⏺ Малое число участников ограничивает перенос результатов на общую популяцию;
⏺ Активность, связанная с действием, у части участников отражала попытку движения, а не обычное полноценное движение, поэтому сенсомоторная динамика может отличаться от людей с сохранной моторикой;
⏺ А основном эксперименте условия намерения и наблюдения частично разделяли один и тот же зрительный материал, поэтому часть сходства между ними теоретически могла быть связана с общим сенсорным входом;
⏺ Контрольный эксперимент подтвердил основную картину, однако он был проведён на меньшем числе сессий и нейронов и только у одного участника;
⏺Выводы ограничены небольшим набором действий и лабораторными условиями.
📚 Bougou V, Gamez J, Rosario ER, et al. Hierarchical and context-dependent encoding of actions in human posterior parietal and motor cortex. Cell. 2026;189:5304–5317. DOI: 10.1016/j.cell.2026.07.032.
#нейронаука #зеркальныенейроны #когнитивнаянейронаука #мозг #открытие
🔗 Читать статью в Cell
📕 Читать полный текст в PDF