Idegtudósoknak sikerült követniük egy gondolatot, ahogy áthalad az agyon

Egy műtéten átesett epilepsziás betegeket vizsgáló tanulmány az idegtudósok számára lehetőséget adott arra, hogy soha nem látott részlete...

A "valódi én" egy mítosz - Folyamatosan hamis emlékeket hozunk létre, hogy elérjük a kívánt identitást

Az agy titkai - Mi teszi az embert önmagává?

Van pár rossz hírünk számodra a gyermekkori emlékeiddel kapcsolatban

Egy műtéten átesett epilepsziás betegeket vizsgáló tanulmány az idegtudósok számára lehetőséget adott arra, hogy soha nem látott részletekben nyomon kövessék a gondolat mozgását az emberi agyon keresztül, az ingertől egészen a válaszig.

Az eredmények megerősítik a prefrontális kéreg, mint a különböző régiók közötti komplex kölcsönhatások koordinátorának szerepét, amely összeköti az érzékelésünket a cselekvéssel és fontos funkcióval rendelkezik a megismerés terén.

A korábbi erőfeszítések az információ átadásának mérésére az egyik területről a másikra olyan folyamatokra támaszkodtak, mint az elektroencefalográfia (EEG) vagy a funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (fMRI), amelyek, bár nem invazívak, kevesebbet nyújtanak a tökéletes felbontásnál.

A Berkley-i Kaliforniai Egyetem kutatói által készített tanulmány során a neuronok elektromos aktivitását rögzítették egy precíz technika, az elektrokortikográfia (ECoG) segítségével. (1)

Ehhez több száz apró elektródát kellett elhelyezni az agykéreggel szemben, amely sokkal több térbeli részletet mutat meg, mint az EEG, és javítja a felbontást az fMRI használata idején.

Bár ez egy etikátlan kockázati szintet jelent az átlagos önkéntesek számára, a műtéten átesett epilepsziában szenvedő betegek agyi tevékenységét ezen a módon figyelhették meg, így a kutatók tökéletes eséllyel végezhettek el néhány tesztet.

A 16 vizsgált személy mindegyike számos feladatot elvégzett, amelyek az egyes elektródák elrendezéséhez illeszkedtek, miközben az idegi aktivitásukat figyelték és nyomon követték.

A résztvevőknek ingereket kellett hallgatniuk és válaszolniuk kellett rá, vagy arcokról és állatokról készült képeket kellett nézniük egy képernyőn, és megkérték őket, hogy tegyenek valamit.

Néhány feladat összetettebb volt, mint mások; például egy egyszerű művelet során szimpla szavakat kellett megismételniük, míg egy összetettebb feladat az ellentétes értelmű szavakkal kapcsolatos gondolkodásra irányult.

A kutatók nyomon követhették a másodperc törtrésze alatt bekövetkező elektromos aktivitást az egyik területről - például a halló ingerek értelmezésével kapcsolatos területekről - a prefrontális kéregbe, olyan területekre, amelyek a cselekvés kialakulásához szükségesek, például a motoros kéreg esetében.


Noha mindez nem okozott semmilyen meglepetést, az eredmények egyértelműen alátámasztják a prefrontális kéreg szerepét a cselekvés irányításában.

Néhány feladat esetében a bemeneti lehetőség meglehetősen korlátozott volt. Mások esetében a területnek keményen kellett dolgoznia, kezelnie kellett az agy többi részéből érkező jeleket, hogy összehangolja a szavak felismerését, esetleg az emlékeket is számításba véve, mielőtt egy csomó izmot felkészített arra, hogy új választ adjanak.

"Ezek a nagyon szelektív tanulmányok azt találták, hogy az elülső kéreg a hangszerelő, amely összekapcsolja a dolgokat egy végső kimenet előtt," - mondja Robert Knight idegtudós. (2)

A prefrontális kéreg a legtöbb gondolatfolyamat során aktív maradt, ahogy az agy többfeladatú régiója esetében várható volt. Minél gyorsabb az áthaladás az egyik területről a másikra, annál gyorsabban reagáltak az emberek egy ingerre.

"Az fMRI vizsgálatok gyakran azt találják, hogy amikor egy feladat fokozatosan nehezebbé válik, akkor több tevékenységet látunk az agyban, különösen a prefrontális kéregben," - mondja Avgusta Shestyuk, a tanulmány vezető szerzője.

"Itt azt láthatjuk, hogy ez nem azért van, mert az idegsejtek tényleg nagyon keményen dolgoznak és kisülnek egész idő alatt, hanem inkább az agykéreg több területét vonják be a folyamatba."

Ami azonban meglepő volt, hogy pontos részleteket kaptak a kutatók az egyes agyi területek pontos időzítéséről. A reagáló területek közül néhány nagyon korán működésbe lépett, gyakran már az inger során, ami azt sugallja, hogy még mielőtt teljes körű reakcióra lenne szükségünk, az agyunk máris bekapcsolja a kéreg azon részeit, amelyek készen állnak a cselekvésre.

"Ez megmagyarázhatja, hogy az emberek néha miért mondanak ki dolgokat, mielőtt végiggondolnák azokat," - mondja Shestyuk.


(1) - https://www.nature.com/articles/s41562-017-0267-2
(2) - http://news.berkeley.edu/2018/01/17/recording-a-thoughts