Cercetătorii au identificat mecanismele cerebrale implicate în organizarea amintirilor
Cercetătorii de la Universitatea din California au descoperit mecanismele fundamentale prin care regiunea hipocamp a creierului organizează amintirile în secvențe și modul în care acestea pot fi folosite pentru a planifica comportamentul viitor. Descoperirea ar putea fi un pas esențial pentru înțelegerea eșecurilor de memorie în tulburările cognitive, cum ar fi boala Alzheimer și alte forme de demență.
Combinând tehnicile de înregistrare electrofiziologică la rozătoare cu o analiză statistică de învățare automată a unor cantități uriașe de date, cercetătorii au descoperit dovezi care sugerează că rețeaua hipocamp codifică și conservă succesiuni de experiențe pentru a ajuta la luarea deciziilor. Munca echipei face obiectul unui articol publicat recent în Nature Communications.
„Creierul nostru păstrează o evidență destul de bună a momentului în care au loc anumite experiențe sau evenimente. Această abilitate ne ajută să funcționăm în viața de zi cu zi, dar înainte de acest studiu, nu aveam o idee clară despre mecanismele neuronale care stau la baza acestor procese”, a declarat autorul studiului Norbert Fortin.
Cercetătorii sunt capabili să „citească mințile” subiecților
Proiectul, a cărui finalizare a durat mai mult de trei ani, a implicat faze experimentale și de analiză a datelor. Cercetătorii au monitorizat aprinderea neuronilor din creierul șobolanilor în timp ce aceștia erau supuși la o serie de teste de identificare a mirosurilor. Prin prezentarea a cinci mirosuri diferite în diverse secvențe, oamenii de știință au putut măsura memoria animalelor cu privire la secvența corectă și au detectat modul în care creierul lor a captat aceste relații secvențiale.
Măsurătorile activității și inactivității neuronale prezintă o imagine dinamică a funcționării creierului. Cercetătorii susțin că, într-un fel, sunt capabili să „citească mințile” subiecților lor prin vizualizarea „codificării” celulelor , care dintre ele se aprindeau și care nu.
„Atunci când te gândești la ceva, nu rămâi blocat în amintire pentru mult timp, astfel că putem vedea cum se schimbă foarte repede”, a explicat Fortin.
Volumul mare de date colectate le-a pus probleme oamenilor de știință
„Activitățile cerebrale sunt înregistrate la scara milisecundei, iar aceste experimente durează mai mult de o oră. Este un volum mare de date. Se ajunge la un punct în care neuroștiințele au nevoie de tehnici mai avansate pentru a realiza ceea ce și-au imaginat, dar nu au reușit să implementeze”, a declarat co-autorul principal al studiului, Babak Shahbaba, potrivit EurekAlert.
El a menționat că, atunci când neuronii codifică informații precum amintirile, oamenii de știință pot obține o imagine a acestui proces prin examinarea modelului de activitate la nivelul tuturor neuronilor înregistrați.
„Am descoperit că putem trata aceste modele neuronale ca pe niște imagini, iar acest lucru ne-a deblocat capacitatea de a aplica metode de învățare automată profundă”, a spus Shahbaba.
Oamenii de știință ar putea extinde linia de cercetare și în alte regiuni ale creierului
În acest fel, cercetătorii au reușit să decodifice aprinderea neuronilor pentru a prelua informații.
„Putem vedea când aceste semnături reapar la un moment diferit în timp, cum ar fi atunci când subiecții noștri anticipează ceva care încă nu s-a întâmplat. Vedem că aceste semnături se repetă rapid în timp ce se gândesc la viitor”. În plus, Shahbaba a declarat că instrumentele și metodologiile dezvoltate în cadrul acestui proiect pot fi aplicate la o gamă largă de probleme și ar putea să extindă linia de cercetare și în alte regiuni ale creierului.
Vă recomandăm să mai citiți și:
Oamenii de știință au creat cea mai precisă simulare virtuală a Universului nostru
Cel mai mare organism de pe Pământ este devorat încetul cu încetul de cerbi
Cercetătorii au descoperit primul dinozaur care ar fi suferit de o infecție respiratorie
O gaură neagră simulată a oferit detalii necunoscute până acum despre câmpurile magnetice