Динамика кальция, регулирующая время принятия решений в C. elegans: крошечный червяк принимает решение, вычисляя математическое интегрирование.

Танимото, Ямазоэ-Умемото и его коллеги обнаружили, что крошечный круглый червь, имеющий всего 302 нервных клетки, «принимает решения» во время реакции на побег от неприятного запаха. Более того, они обнаружили, что черви принимают решения, вычисляя математическое интегрирование информации о запахе.

Во-первых, исследовательская группа установила роботизированный микроскоп, который одновременно измеряет нервную активность и поведение червя в виртуальном пространстве запаха. Активность нервной клетки измерялась по концентрации иона кальция в клетке, и команда проанализировала изменения концентрации кальция с помощью математической модели.Используя систему роботизированного микроскопа, они обнаружили, что, когда червь пытается найти благоприятное направление, чтобы уйти от запаха, концентрация кальция в нервной клетке медленно повышается в соответствии с математической интеграцией степени уменьшения запаха. концентрация, то есть она складывается в течение определенного периода времени. И когда концентрация кальция достигает определенного значения, червь выбирает направление как «осознанное» решение.

Напротив, когда червь движется в неблагоприятном направлении, где усиливается неприятный запах, содержание кальция в другой нервной клетке быстро повышается в соответствии с математической дифференциацией концентрации запаха для быстрой «рефлекторной» реакции. Кроме того, они обнаружили гены, которые обеспечивают интеграцию и / или дифференциацию.

В исследованиях с использованием более сложных животных известно, что определенные нервные клетки в головном мозге интегрируют информацию и принимают решение при достижении определенного уровня, что, вероятно, также встречается у людей. Результат исследовательской группы показал, что, что удивительно, нервная клетка червя также объединяет информацию для принятия решений.

Человеческий ген, похожий на ген, обнаруженный у червей, также может быть задействован в принятии нами решений.