PsychologyNow Team

Πώς επεξεργάζεται ο εγκέφαλος τον κόσμο γύρω μας

Πώς επεξεργάζεται ο εγκέφαλος τον κόσμο γύρω μας

PsychologyNow Team
πίνακας που απεικονίζει εγκέφαλο σε βάση τηλεσκόπιου

Όλα όσα βλέπουμε δεν εξαρτώνται μόνο από καθετί που βρίσκεται απέναντι μας αλλά και από την προσοχή που δίνουμε τη δεδομένη στιγμή, από το αν είμαστε σε κίνηση καθώς και από το αν κάτι μας ενθουσιάζει ή μας κινεί το ενδιαφέρον.


Σε μια νέα έρευνα που δημοσίευσε το επιστημονικό περιοδικό Nature Communications οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ο τρόπος με τον οποίο ο εγκέφαλος μας επεξεργάζεται τις οπτικές πληροφορίες διαφοροποιείται ανάλογα με τη συμπεριφορά μας.

Έχουμε όλοι παρακολουθήσει βίντεο στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης, κι ενώ εστιάζουμε την προσοχή μας σε συγκεκριμένα σημεία τους, ανακαλύπτουμε εν τέλει ότι παραβλέπουμε ορισμένες προφανείς αλλαγές που συμβαίνουν στο σκηνικό, για παράδειγμα. Το φαινόμενο αυτό καταδεικνύει πως η αντίληψη μας επηρεάζεται σημαντικά από τη διανοητική μας κατάσταση.

Τα νευρωνικά κυκλώματα που εμπλέκονται σε συμπεριφορικές διαδικασίες, όπως είναι αυτές της εστίασης της προσοχής μας ή της κίνησης μας για παράδειγμα,  φαίνεται να ελέγχουν τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος επεξεργάζεται τις αισθητηριακές πληροφορίες που δέχεται. Το ερώτημα που τίθεται είναι με ποιο τρόπο γίνεται αυτό;  

Μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον καθηγητή Vincent Bonin άρχισε να διερευνά ακριβώς αυτό. Τα ζώα περιηγούνται στον κόσμο καθώς επεξεργάζονται τις οπτικές αντιθέσεις, ενώ ο εγκέφαλος τους λαμβάνοντας αυτές τις πληροφορίες καθοδηγεί τις κινήσεις του σώματος και τη γενικότερη πορεία που ακολουθούν, εξηγεί ο Bonin. Γνωρίζουμε ότι στα θηλαστικά, η ευαισθησία στα οπτικά ερεθίσματα μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια της κίνησης τους. Δε γνωρίζουμε, όμως, αν το φαινόμενο αυτό επηρεάζει την ανίχνευση απλών χαρακτηριστικών όπως η οπτική αντίθεση και η κίνηση.

Για να απαντήσουν σε αυτά τα ερωτήματα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ειδικά μικρόμετρα από σιλικόνη, τα λεγόμενα Neuropixels, τα οποία κατασκευάστηκαν στο ερευνητικό κέντρο IMEC. Οι νέοι αυτοί ανιχνευτές επιτρέπουν την καταγραφή της ηλεκτρικής δραστηριότητας εκατοντάδων νευρώνων ταυτόχρονα.

Το οπτικό σύστημα αποτελείται από διαφορετικούς τύπους κυττάρων που κωδικοποιούν ξεχωριστές πτυχές της οπτικής εικόνας, εξηγούν οι ερευνητές. Εξετάσαμε δύο οπτικές περιοχές: τον οπτικό φλοιό, ο οποίος, όπως ήδη γνωρίζουμε, παρουσιάζει πλούσιες κινητικές προσαρμογές και τον οπτικό θάλαμο, ο οποίος αποστέλλει οπτικές πληροφορίες από το μάτι στο φλοιό.

Οι ερευνητές διερεύνησαν πως οι νευρωνικές αντιδράσεις και στις δύο περιοχές του εγκεφάλου αλλάζουν κατά τη διάρκεια της κίνησης παρουσία διαφορετικών ερεθισμάτων, π.χ. γρήγορη ή αργή κίνηση, με διαφορετικούς βαθμούς λεπτομέρειας.

Βρήκαμε ότι οι νευρώνες τόσο στο οπτικό θάλαμο όσο και στο φλοιό επηρεάζονται σημαντικά από την κίνηση, υποδηλώνοντας ότι οι κινητικές προσαρμογές είναι πολύ πιο διαδεδομένες από ό,τι είχαμε εκτιμήσει προηγουμένως, αναφέρουν οι ερευνητές.

Είναι εξίσου ενδιαφέρον ότι οι ερευνητές διαπίστωσαν, επίσης, ότι ορισμένοι νευρώνες επηρεάστηκαν περισσότερο από την κίνηση σε σχέση με κάποιους άλλους. Χάρη στους ανιχνευτές Neuropixels, καταφέραμε να μετρήσουμε τη δραστηριότητα πολλών νευρώνων ταυτόχρονα και να τους ομαδοποιήσουμε σύμφωνα με τα ειδικά χαρακτηριστικά της οπτικής εικόνας που κωδικοποιούν. Βρήκαμε, για παράδειγμα, ότι οι νευρώνες που βρίσκονται πιο βαθιά παρουσιάζουν εκλεκτικά αυξημένη ανταπόκριση σε ταχέως μεταβαλλόμενα ερεθίσματα που δέχεται το ζώο κατά την κίνηση του, προσθέτουν.

Η συνέπεια αυτών των ειδικών οπτικών αλλαγών είναι ότι ενισχύεται η συνολική ευαισθησία στα ταχέως μεταβαλλόμενα ερεθίσματα, γεγονός που μπορεί να βελτιώσει την επεξεργασία της οπτικής σκηνής η οποία αλλάζει με ταχύ ρυθμό κατά τη διάρκεια της εξερεύνησης και της περιήγησης, αναφέρει ο καθηγητής Bonin. Το επόμενο βήμα είναι φυσικά να αποκτήσουμε μια μηχανιστική αντίληψη αυτής της τόσο συγκεκριμένης προσαρμογές στο επίπεδο των υποδοχέων και της νευρωνικής συνδεσιμότητας.


Πηγή: Locomotion modulates specific functional cell types in the mouse visual thalamus
Απόδοση: Ίρις Καλπούζου
Επιμέλεια: Βασιλική Τσαπάκη, Μεταφράστρια

Κάντε like στην σελίδα μας στο Facebook 
Ακολουθήστε μας στο Twitter 

Εγγραφείτε για να λαμβάνετε το newsletter μας!

Βρείτε μας στα...