Εντοπίστηκε «νευρική πυξίδα» στον ανθρώπινο εγκέφαλο

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μπέρμιγχαμ και του Πανεπιστημίου Ludwig Maximilian στο Μόναχο εντόπισαν για πρώτη φορά στον ανθρώπινο εγκέφαλο μια εσωτερική «νευρική πυξίδα» η οποία μας βοηθά να προσανατολιζόμαστε και να «πλοηγούμαστε» σε διαφορετικά περιβάλλοντα, σύμφωνα με δημοσίευση στο επιστημονικό περιοδικό Nature Human Behaviour.

Καλύτερη κατανόηση των εκφυλιστικών νόσων

Η νέα μελέτη αποκάλυψε ρυθμισμένα…. στην εντέλεια μοτίβα εγκεφαλικών σημάτων, τα οποία είναι συγκρίσιμα με τους νευρικούς κώδικες που έχουν εντοπιστεί σε τρωκτικά. Τα καινούργια ευρήματα, σύμφωνα με τους ερευνητές, αναμένεται να συμβάλλουν στην κατανόηση νευροεκφυλιστικών νόσων όπως η Πάρκινσον και η Αλτσχάιμερ, στις οποίες ο προσανατολισμός και η ικανότητα πλοήγησης στον χώρο συχνά χάνεται.

Γνωρίζουμε ότι ζώα όπως τα πτηνά, οι αρουραίοι και οι νυχτερίδες διαθέτουν νευρικά κυκλώματα που τα κρατούν στον… σωστό δρόμο

Χρήση φορητών εγκεφαλογράφων

Για τη διεξαγωγή της μελέτης οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν φορητούς ηλεκτροεγκεφαλογράφους προκειμένου να καταγράψουν την εγκεφαλική δραστηριότητα εθελοντών ενόσω εκείνοι κινούνταν.

Οπως εξήγησε ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης δρ Μπέντζαμιν Γκρίφιθς «το να γνωρίζει κάποιος προς τα πού κατευθύνεται είναι άκρως σημαντικό. Ακόμη και μικρά λάθη στην εκτίμηση της κατεύθυνσης που πρέπει να ακολουθήσουμε μπορεί να είναι καταστροφικά. Γνωρίζουμε ότι ζώα όπως τα πτηνά, οι αρουραίοι και οι νυχτερίδες διαθέτουν νευρικά κυκλώματα που τα κρατούν στον… σωστό δρόμο ωστόσο την ίδια στιγμή ξέρουμε αναπάντεχα ελάχιστα πράγματα σχετικά με το πώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος μάς βοηθά να προσανατολιζόμαστε στον πραγματικό κόσμο».

Τα… κινούμενα πειράματα

Μια ομάδα 52 υγιών συμμετεχόντων συμμετείχε σε μια σειρά… κινούμενων πειραμάτων ενόσω η εγκεφαλική δραστηριότητά τους καταγραφόταν μέσω του κινητού εγκεφαλογραφήματος. Η διαδικασία αυτή επέτρεψε στους ερευνητές να καταγράψουν τα εγκεφαλικά σήματα των εθελοντών καθώς κινούσαν το κεφάλι τους προκειμένου να πλοηγηθούν σε μια οθόνη υπολογιστή.

«Η προσέγγισή μας ανοίγει νέους δρόμους […] στη βελτίωση τεχνολογιών πλοήγησης που αφορούν τη ρομποτική και την τεχνητή νοημοσύνη»

Διακρανιακή καταγραφή με ηλεκτρόδια

Σε ξεχωριστή μελέτη οι επιστήμονες κατέγραψαν τα εγκεφαλικά σήματα 10 εθελοντών οι οποίοι υποβάλλονταν σε διακρανιακή καταγραφή της εγκεφαλικής λειτουργίας τους μέσω ηλεκτροδίων για παθήσεις όπως η επιληψία. Το διακρανιακό ηλεκτροεγκεφαλογράφημα καταγράφει δεδομένα από τον ιππόκαμπο του εγκεφάλου και τις γειτονικές περιοχές του.

Καλά συντονισμένο εγκεφαλικό σήμα

Αφού έλαβαν υπόψη τους «παρεμβολές» στα εγκεφαλογραφήματα από παράγοντες όπως η κίνηση των μυών οι ερευνητές εντόπισαν ένα καλά συντονισμένο σήμα το οποίο ανιχνευόταν ακριβώς πριν γίνει η κίνηση του κεφαλιού του κάθε συμμετέχοντα προς μία κατεύθυνση.

Προς βελτίωση τεχνολογιών της ρομποτικής και της ΤΝ

Ο δρ Γκρίφιθς σημείωσε ότι «η απομόνωση αυτών των σημάτων μάς επιτρέπει να επικεντρωθούμε στο πώς ο εγκέφαλος επεξεργάζεται τις πληροφορίες πλοήγησης καθώς και πώς αυτά τα σήματα λειτουργούν μαζί με άλλα σήματα όπως τα οπτικά. Η προσέγγισή μας ανοίγει νέους δρόμους εξερεύνησης αυτών των χαρακτηριστικών και μπορεί να έχει επίδραση στην έρευνα στα νευροεκφυλιστικά νοσήματα αλλά και στη βελτίωση τεχνολογιών πλοήγησης που αφορούν τη ρομποτική και την τεχνητή νοημοσύνη».

Μελλοντική αναζήτηση πιθανής «πυξίδας» της μνήμης

Επόμενο βήμα για την ομάδα είναι να διερευνήσει πώς ο εγκέφαλος πλοηγείται στον χρόνο προκειμένου να ανακαλύψει αν υπάρχει αντίστοιχη «νευρική πυξίδα» της μνήμης.