Atklāts pilnībā jauns centrs smadzenēs

Londonas universitātes koledžas pētnieki nākuši klajā ar paziņojumu par pilnībā jauna smadzeņu kognitīvās darbības mehānisma atklāšanu. Pētījuma rezultātos fiksēts, ka smadzeņu neokortekss un talamuss mēdz savstarpēji mijiedarboties, lai fiksētu neatbilstību saistībā ar gaidām un reālajiem notikumiem.

Pētījumā noskaidrots, ka prognozēšanas kļūdas noved pie to neironu, kas atbildīgi par negaidītas sensorās informācijas apstrādi, pastiprināšanās izlases kārtā. Šiem signāliem par prognozēšanas kļūdām piemīt svarīga loma apmācības procesā un gaidu koriģēšanā, kas savukārt ir ļoti svarīgi, lai notiktu adaptācija attiecībā uz apkārtējās vides mainīgajiem apstākļiem.

Lai varētu izpētīt, kā smadzenes apstrādā gaidītos un negaidītos notikumus, pētnieki izmantoja tā dēvēto divfotonu kalcija vizualizācijas metodi, novērojot peļu neironu aktivitāti virtuālajā realitātē: peles pārvietojās virtuālajā gaitenī, kur tām pēkšņi un negaidīti rādīja jaunus vizuālos stimulus, kas piešķīra iespēju precīzi kontrolēt sensorās ieejas. Rezultāti apliecinājuši, ka prognozēšanas kļūdu signāli smadzenēs nevis vienkārši kodē sagaidāmā un reālā vizuālā ievadījuma atšķirības, bet gan tā vietā smadzenes pastiprina pret negaidītiem stimuliem jutīgāko neironu reakcijas, un tas negaidītos notikumus padara ievērojami pamanāmākus un tādējādi palīdz dzīvniekiem labāk reaģēt uz izmaiņām apkārtējā vidē.

Pētnieki vienlaikus arī konstatējuši, ka divu tipu neironi – ekspresējošie inhibējošie interneironi, ekspresējošie vazoaktīvie intensiālie polipeptīdi un smadzeņu talamiskā daļa, kuru mēdz dēvēt arī par spilvenu, kas integrē no neskaitāmiem neokorteksa un zemgarozas apgabaliem pienākošo informāciju – savstarpēji mijiedarbojas nolūkā ģenerēt prognozēšanas kļūdu signālus. Šie neironi darbojas kopīgi, regulējot sensorās reakcijas atkarībā no konteksta.

Tādējādi starp neokorteksu un talamusu esošajai kooperatīvajai mijiedarbībai piemīt galvenā jeb atslēgas loma sensoro prognozēšanas kļūdu apstrādē. Uzsvērts arī tas, ka šie atklājumi var izveidot pilnībā jaunu izpratni par tiem mehānismiem, kas ir pamatā autiskā un šizofrēniskā spektra traucējumiem, kā arī kļūt par pamatu būtiskiem šīs jomas pētījumu turpinājumiem.