Memories uspešno dešifrira tomogram • Elena Naimark • Znanstvene novice o "Elementih" • Neurobiologija

Memories uspešno dešifrira tomogram

Violet imenovan je hipokampus – del možganov, odgovoren za ustrezen dostop do avtobiografskih spominov. Njegova študija z metodo funkcionalne tomografije odpira ogromne možnosti v nevrofiziologiji mišljenja. Slika od www.morphonix.com

Britanski znanstveniki so eksperimentalno pokazali sposobnost branja spominov na podlagi podatkov iz funkcionalne magnetne tomografije možganov. Predmeti so opozorili na enega od treh videoposnetkov, naloga nevroznanstvenikov pa je bila ugotoviti, kateri videoposnetek je bil izbran. Znanstveniki so se uspešno lotili naloge. Ugotovili so posebna področja hipokampusa, ki so odgovorni za reprodukcijo nepozabnih epizod iz življenja.

Bralne misli so vedno veljale za čudež, in kdo med nami ni sanjal o tej sposobnosti, obetajoči velesili! Po nekaterih marginalnih teorijah (kot je na primer eden od sestavnih delov teorije B. F. Porshneva) so človeški predniki imeli to čudovito sposobnost. Toda v času razvoja logičnega razmišljanja so ga izgubili, zdaj pa mora biti razumna oseba zadovoljna z govori – to žalostno podobo prednikovega komuniciranja.Tako ali drugače, zdaj pa je s pomočjo logičnega razmišljanja, torej znanstvene metode, Homo sapiens dokazala temeljno sposobnost branja misli. Tu bom poudaril, da gre za vprašanje znanstvene metode, to je preverljivega in ponarejenega eksperimenta, in ne intuitivnega pojma, veroizpovedi ali avtoritativnih sodb, to je v bistvu nenaučnega znanja.

Ekipa angleških znanstvenikov, ki jo vodi Eleonor Magur (Eleonor Maguire) iz Inštituta za nevrologijo, Univerza v Londonu, je pripravila izjemen (in, treba je opozoriti, nezapleteno) eksperimentiranje na bralne misli že dolgo in v etapah. Poskus je bil izveden na naslednji način. Deset preskušancev je bilo prikazanih treh kratkih videoposnetkov po 7 sekund. Na videoposnetkih je igralka izvedla nekaj preprostih dejanj – spustila pismo v poštni nabiralnik, ga vrgla v kositer iz Coca-Cole itd. Udeleženci so 10 posnetkov gledali posnetke, potem so se spominjali enega od posebnih prizorov ali po svoji izbiri. V vseh primerih so bili upoštevani odčitki tomografa, ki so pregledali območje hipokampusa in sosednjih struktur. Nato so bili tomogrami obdelani s posebno tehniko.Po tem je bilo treba povzeti podatke o možganskem skeniranju s spomini na vsakega od treh posnetkov in ugotoviti, ali je bilo mogoče iz teh rezultatov ugotoviti, kateri od treh posnetkov je bil izbran. Ker je rezultat preizkusa statističen, je moral vsak udeleženec 7 dni na zahtevo zapomniti vsakega od posnetkov in 10-krat v prostem načinu.

Tako je izvedba tega poskusa poleg skrbnega izbora udeležencev in psihično premišljenega dizajna (koliko sekund pri predstavitvi naloga traja, na kateri točki se oseba zapre in odpira oči, itd.) Zahtevala rešitev zapletenih tehničnih težav. Prvič, kateri del možganov se skenira? Nemogoče je takoj pregledati celotno količino (vsaj v sedanji fazi tehnološkega razvoja). Drugič, kako izračunati pridobljene slike zvoka? Sodobna oprema ne doseže resolucije, kar bi omogočilo spremljanje dela vsakega nevrona, tudi v omejenem območju možganov. Koliko povprečja je sprejemljivo za digitalno obdelavo tomogramov?

Vse te naloge je rešila skupina Eleanor Magur, sodeč po publikacijah, vsaj štiri ali pet let. V tem času so znanstveniki lahko dokazali lokalizacijo prostorskega spomina na območju hipokampusa.Izvedli so izjemno študijo s sodelovanjem resničnih strokovnjakov na področju prostorske usmeritve – licenčnih voznikov v Londonu (glej Talent v taksi: modelni sistem za raziskovanje strokovnega znanja). Ta poklic zahteva, da zapišemo lokacijo vsaj 20.000 ulic v Londonu. Izkazalo se je, da so londonski taksi vozniki povečali količino in maso sive snovi na zadnji strani hipokampusa.

Na podlagi eksperimentov z virtualnim prostorom so znanstveniki potrdili, da odločitev o prostorski lokalizaciji in shranjevanju pomembnih informacij zajema predvsem hipokampus. V poskusu z virtualnim prostorom so bili predvideni tudi pregledi možganov in obdelava slik. Tridimenzionalna slika je bila razdeljena na celice s stranico 1,5 mm. Vsaka celica vsebuje informacije o stanju približno 10 tisoč nevronov. Ampak, kot se je izkazalo, celo tako grobo povprečje daje dober rezultat. Obdelava slike je vključevala primerjavo med celico in celico, to pomeni, da se celica s specifičnimi koordinatami za en poskus primerja s celicami z enakimi koordinatami v drugih eksperimentih. Na srečo sodobne strojne zmogljivosti omogočajo obdelavo tako velike količine informacij.

Vsi ti "dogodki" – in v resnici so bili izjemno dragocene raziskave – vključeni kot sestavni deli v poskusu ugibanja misli. Povprečni tomogrami za vsako od treh posnetkov so omogočili določitev, kateri od spominov, ki jih je določen udeleženec izbral. Točnost določitve je bila 45%, kar je znatno višje od 33%, kar bi bilo posledica naključnega udarca.

Za vsakega udeleženca je vzorec vzbujanja v hipokampusu bil individualen. Vendar se je sama regija, ki vsebuje delujoče nevrone, izkazala za bolj ali manj podobna – to so sprednja lateralna in zadnja desna območja hipokampusa. Zadnja od teh območij vsebuje informacije o prostorski lokalizaciji dogodka, druga pa služita kot nekakšna zemljevid ali zbirka, ki usmerja spomine na prave dele skorje. Taka kartična metoda shranjevanja avtobiografskega ali epizodnega spomina (v nasprotju z znanjem, pridobljenim iz knjig ali v razredu) se je izkazalo za podobno pri vseh predmetih, zato avtorji menijo, da je ta metoda univerzalna. Prav tako verjamejo, da na splošno obstaja enotna funkcionalna topografija hipokampusa, kar pomeni, da so posebna področja odgovorna za shranjevanje in manipulacijo s specifičnimi informacijami.

Ali so pogledi skupine London o strukturi in organizaciji hipokampusa in shranjevanju informacij pravilni ali ne, bodo prikazani samo nadaljnji poskusi. Predlagana je tehnika eksperimentov, ki so realno izvedljiva na podlagi tehnično opremljenega znanstvenega centra, zato je dekodiranje misli v rokah nevrofiziologov!

Vir: Martin J. Chadwick, Demis Hassabis, Nikolaus Weiskopf, Eleanor A. Maguire. Dekodiranje posameznih epizodnih spominskih sledi v človeškem hipokampusu // Trenutna biologija, 20, 1-4. 11. marec 2010. Doi: 10.1016 / j.cub.2010.01.053.

Glej tudi:
Katherine Woollett, Hugo J. Spiers, Eleanor A. Maguire. Talent v taksi: modelni sistem za raziskovanje strokovnosti // Filozofske transakcije kraljeve družbe B: biološke znanosti. 2009. 364 (1522). Str. 1407-1416. ISSN: 0962-8436.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Dodaj odgovor

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: