Люди эволюционировали, чтобы быть и охотниками, и жертвами; хотя Homo sapiens может убивать крупную добычу, наш вид также уязвим для крупных хищников. Теперь новое исследование показывает, как человеческий мозг переключается между этими двумя режимами выживания.
Ответ кроется в гипоталамусе, крошечной структуре, расположенной глубоко в середине органа. Эта древняя область мозга возникла еще до эволюции позвоночных и поэтому появляется у всех позвоночных животных; аналогичные области мозга существуют и у беспозвоночных. Гипоталамус известен тем, что выполняет самые основные задачи выживания, такие как регулирование температуры тела, запуск выброса гормонов, регулирование циркадных ритмов и подача сигналов голода.
Новое исследование, опубликованное в журнале PLOS Biology, показало, что гипоталамус также управляет поведением выживания, переключаясь между охотой и охотой.
Ранее было показано, что гипоталамус выполняет эту задачу у других млекопитающих, например у мышей. Но новое исследование знаменует собой первый случай, когда этот регион продемонстрировал то же самое и у людей, пишут авторы исследования в своей статье.
Гипоталамус имеет небольшие размеры — примерно с горошину — и состоит из еще более мелких ядер, которые слишком малы для того, чтобы их можно было визуализировать с помощью методов сканирования мозга, таких как функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ).
Исследователи использовали несколько методов для решения этой проблемы. Один из них включал определение пульса спинномозговой жидкости — прозрачной жидкости, которая течет вокруг и в щели в головном и спинном мозге — и затем корректировку этого движения в своих данных фМРТ. Они также использовали тип искусственного интеллекта , называемый глубоким обучением, для обнаружения и классификации паттернов активности, которые в противном случае могли бы быть слишком тонкими для уловления.
Сначала команда заставила 277 добровольцев сыграть в видеоигру, в которой им нужно было переключиться с охотничьего поведения на побег. Игра состояла из простой арены, по которой участники перемещали аватар. Цвет границ арены сообщал, должны ли участники охотиться или убегать от другой компьютерной фигуры.
Мозг участников не сканировался, но исследователи изучали действия добровольцев, чтобы создать компьютерную модель, которая могла бы различать, находится ли человек в режиме охоты или бегства.
Затем еще 22 участника сыграли в ту же игру внутри сканера фМРТ. Этот вид визуализации мозга позволяет косвенно измерить активность мозга, основанную на движении крови и кислорода через различные области мозга. Когда определенная область мозга активна, приток насыщенной кислородом крови к этой области увеличивается.
Для сравнения те же 22 участника также выполнили задание, которое заключалось в простом перемещении своего аватара по экрану, без какого-либо особого стремления к выживанию.
Результаты показали, что гипоталамус действовал как центр управления, облегчая переключение между поведением хищника и жертвы. Он делал это, взаимодействуя с рядом других областей мозга, включая миндалевидное тело, область, известную для обработки страха, и вентромедиальную префронтальную кору, которая известна тем, что участвует в задачах принятия решений, включая оценку риска в данной ситуации. Это переключение включало подавление поведения из предыдущей задачи.
Гипоталамус продолжает координировать новое поведение после того, как происходит это переключение, оставаясь активным на протяжении всего процесса.
«Эти результаты расширяют наше понимание человеческого гипоталамуса с области, которая регулирует внутренние состояния нашего тела, до области, которая переключает поведение выживания и координирует стратегическое поведение выживания», — пишут авторы.
