Ученые заглянули в мышиные сны.
Они взяли шесть мышей и имплантировали им электрод в переднедорсальное ядро таламуса, где расположена одна из групп нейронов, управляющих движением головы. В совокупности удалось записать активность 72 нейронов, связанных с движениями головы вправо-влево.
С помощью айтрекеров, смонтированных на голове животных, они регистрировали положение глаз и их движения, а камера, висящая сверху, фиксировала положение и повороты головы по оси «вправо-влево» во время движения в открытом поле. Движения головы и глаз были сонаправлены более чем в 95 процентах случаев: сначала двигаются глаза, потом туда же поворачивается голова. На собранных данных авторы обучили алгоритм предсказывать угол поворота головы по активности нейронов, а потом показали, что направление саккадоподобных движений глаз коррелирует с предсказаниями алгоритма.
Поскольку во время сна мыши не всегда закрывают глаза, ученым удалось записать движения глаз в REM-фазу. По своему характеру они оказались близки к саккадам, записанным во время бодрствования животных, но были более частыми и мелкоразмашистыми. За основным движением глаза следовало корректирующее в противоположную сторону (примерно на треть от угла основного поворота). Такие движения мыши (и люди) обычно совершают после поворота головы или при слежении за быстро движущимся предметом. Активность нейронов таламуса во сне и при бодрствовании была сопоставима.
Сравнение записей во время сна показало, что движение глаз при быстром сне позволяет предсказать изменения активности нейронов таламуса точно также, как и при бодрствовании, и не только узнать направление поворота головы, но и его угол: чем больше была саккада, тем выше активность нейронов, связанных с поворотом головы на соответствующий угол.