Mokslo ir technologijų pasaulis

JAV mokslininkai žengė pirmuosius žingsnius bandydami suprasti, kaip mūsų smegenyse gimsta mintys. Masačiusetso technologijų instituto ir Bostono universiteto (JAV) mokslininkai išsiaiškino, kaip elektrinio aktyvumo svyravimai leidžia smegenims formuoti mintis ir prisiminimus. Šio tyrimo rezultatai paskelbti žurnale „Neuron“.

Viena didžiausių neurologijos mįslių – minčių, suvokimo ir atminties kodavimas ląstelių lygmenyje. Kai kurie duomenys liudija, kad kiekvieną unikalų informacijos fragmentą įrašo ir atkuria konkretūs neuronų ansambliai, tačiau iki šiol niekas nežinojo, kaip šie ansambliai atrodo ir kaip formuojasi.

Naujasis JAV neuromokslininkų tyrimas praskleidė paslapties šydą ir padėjo suprasti, kaip neuronų ansambliai padeda mums mąstyti. Tyrėjai nustatė konkrečias sinchronizuotas neuronų grupes, kurios koduoja specifines elgesio taisykles.

Atliktų eksperimentų metu mokslininkai išmokė beždžiones reaguoti į tam tikrus objektus, tiksliau, į jų spalvą ir erdvinę padėtį. Ši užduotis reikalauja kognityvinio lankstumo, tai yra, gebėjimo persijungti tarp dviejų skirtingų elgesio taisyklių rinkinių. Paprasčiau sakant, beždžionės turėjo sutelkti dėmesį į tam tikrą informaciją tuo pat metu ignoruojant kito tipo informaciją. Tuo metu mokslininkai matavo beždžionių smegenų bangas skirtingose prefrontalinės smegenų žievės vietose.

Smegenų bangas generuoja ritminiai neuronų elektrinio aktyvumo svyravimai. Kai beždžionės reaguodavo į objekto orientaciją, tam tikri neuronai virpėjo aukštu dažniu, kuris generuoja vadinamąsias beta bangas. O kai gyvūnai reaguodavo į spalvą, beta bangas imdavo generuoti jau kiti neuronų ansambliai. Be to, paaiškėjo, kad kai kurie neuronai priklausė abiem ansambliams, tačiau kiekvienas ansamblis pasižymėjo unikaliomis savybėmis.

Įdomu, kad mokslininkai taip pat aptiko svyravimus ir žemo dažnio alfa bangų diapazone. Neurologų manymu, alfa bangos padeda nuslopinti tam tikrą smegenų aktyvumą, pavyzdžiui, neuronų, kurie atsako už objekto padėties suvokimą ir trukdo jo spalvos suvokimui. Tyrimo rezultatai gali paaiškinti, kaip būtent smegenys sukuria bet kokias atitinkamas elgesio reakcijas į daugybę dirgiklių, taisyklių ir būtinų veiksmų kombinacijų. Smegenys žaibiškai sinchronizuoja neuronus ir aktyvuoja atitinkamus neuronų ansamblius. Jų skaičius yra milžiniškas ir prilygsta galimų telefono numerių, susidedančių iš 10 skaitmenų, variantų kiekiui.

Šis JAV mokslininkų atradimas suteikia galimybę suprasti kai kuriuos mūsų sąmonės veikimo ypatumus. Pavyzdžiui, pagrindinė sąmonės savybė yra ribotos jos galimybės: kitaip tariant, vienu metu galima svarstyti tik apie labai nedidelį skaičių minčių. Dabar aišku, kad tai susiję su ribotu informacijos kiekiu, kurį galima apdoroti per vieną svyravimo ciklą. Jei tokie virpesiai bus sutrikdyti, gali kilti įvairių neurologinių sutrikimų, pavyzdžiui, šizofrenijos požymių.

Dabar tyrimo autoriai bando išsiaiškinti, kaip šie neuroniniai ansambliai koordinuoja savo veiklą ir kaip smegenys persijunginėja tarp skirtingų minčių. Kai kurie neurobiologai mano, kad šį procesą valdo giliosios smegenų sritys, pavyzdžiui, gumburas (thalamus). Nors kol kas viena didžiausių mokslo paslapčių dar neįminta, neurologai dar labiau priartėjo prie atsakymo į amžinąjį klausimą: kas kontroliuoja mūsų mintis?