Un studiu dezvăluie modul în care creierul prezice ce urmează să vedem

S-a aflat modul în care creierul prezice ce urmează să vedem. Cercetătorii de la Institutul de Neurologie UCL Queen Square (Anglia) au descoperit că hipocampul trimite semnale către cortexul vizual pentru a prezice ce urmează să vedem.

Creierul nostru este o mașinărie puternică de predicție. Fie că anticipează următoarea notă dintr-un cântec familiar sau cât de fierbinte va fi următoarea înghițitură de cafea, aceste predicții ne ajută să înțelegem rapid și eficient mediul înconjurător. Totuși, modul exact în care aceste predicții sunt generate și comunicate în creier a fost până acum neclar.

Studiul actual a folosit imagistica prin rezonanță magnetică funcțională de ultra-înaltă rezoluție (7T RMNf) pe 30 de participanți sănătoși (bărbați și femei) pentru a investiga modul în care creierul prezice ce urmează să vedem.

Studiul a fost publicat în Science Advances.

Cum au aflat oamenii de știință modul în care creierul prezice ce urmează să vedem?

Participanții au ascultat indicii sonore legate de anumite forme abstracte. Formele prezise au fost arătate în trei sferturi dintre încercări, dar au fost omise în celălalt sfert. Acest lucru le-a permis cercetătorilor să observe cum se modifică activitatea cerebrală atunci când oamenii se așteptau să vadă o formă versus când o vedeau de fapt.

Cercetătorii au descoperit că atunci când participanții au auzit un indiciu sonor, regiunile hipocampului, în special CA2/3, și cortexul parahipocampal (PHC), au prezentat tipare distincte de activitate neuronală.

Hipocampul este o regiune cunoscută pentru rolul său în memorie, iar subregiunile CA2/3 sunt puternic implicate în asocierea diferitelor elemente ale unei experiențe, făcându-l o zonă cerebrală cheie pentru procesarea predictivă și completarea tiparelor. Pe de altă parte, PHC este o regiune a creierului care transmite informații vizuale între cortexul vizual și hipocamp, explică Medical Xpress.

Interesant este că aceste tipare de activitate au fost corelate negativ cu tiparele observate atunci când aceeași formă a fost prezentată fără indiciul sonor. Acest lucru sugerează că creierul folosește coduri neuronale diferite pentru stimulii preziși versus cei nepreziși.

Noi răspunsuri la întrebările pe care cercetătorii le au cu privire la creier

Pentru a înțelege direcția comunicării dintre hipocamp și PHC, echipa a analizat activitatea în diferite straturi corticale. Studiile anatomice au arătat că straturile superficiale ale PHC trimit semnale către hipocamp, în timp ce straturile profunde ale PHC primesc semnale de la hipocamp.

Ei au descoperit că transmiterea predicțiilor între CA2/3 și PHC a fost specifică straturilor profunde ale PHC. Acest lucru susține ideea că memoria și percepția sunt strâns legate și că hipocampul nu este doar un depozit pasiv de memorie, ci un generator activ de predicții perceptive.

Capacitatea de a studia direcția comunicării dintre hipocamp și neocortex este foarte promițătoare pentru a răspunde la întrebări cruciale și în alte domenii ale cogniției, cum ar fi învățarea și memoria, navigarea spațială și utilizarea hărților cognitive.

„Acest studiu oferă dovezi convingătoare că hipocampul nu este implicat doar în amintirea trecutului, ci și în anticiparea viitorului. Prin reconstruirea inputurilor senzoriale așteptate și trimiterea lor către PHC, acesta ajută creierul să anticipeze ce urmează. Această funcție predictivă poate fi esențială nu numai pentru percepție, ci și pentru luarea deciziilor și învățare”, a declarat autorul principal al studiului, profesorul Peter Kok, de la Institutul de Neurologie Queen Square.

Vă recomandăm să citiți și:

Este adevărat că împărțim 60% din ADN cu bananele?

De ce ne gâdilăm? Oamenii încearcă să afle de 2.000 de ani

Oamenii de știință au descoperit molecula care blochează îmbătrânirea și demența la șoareci

Iată cum este afectat creierul de cafea în timpul somnului