Novi pogled na srce ljudskog razmišljanja
Razumijevanje načina na koji ljudski mozak koordinira osjetilne informacije i kretanje jedan je od najvećih izazova suvremene neuroznanosti. Moždana kora (korteks), odgovorna za funkcije poput zaključivanja, donošenja odluka i voljne kontrole pokreta, dugo je bila predmet istraživanja kojima se pokušavaju dešifrirati obrasci neuronske aktivnosti koji omogućuju te sposobnosti.
Nedavna studija objavljena u časopisu Nature Neuroscience od strane istraživača s Instituta za neuroznanost Paris-Saclay (NeuroPSI) predlaže alternativno objašnjenje organizacije moždane kore. Ovaj rad izaziva prevladavajuću teoriju o tome kako se generiraju ponavljajući obrasci neuronske aktivnosti, sugerirajući da ključ nije u skupinama snažno povezanih neurona, već u arhitekturi temeljenoj na modulima i jezgrenim neuronima koji usmjeravaju protok informacija.
Osporavanje teorije atraktora
Desetljećima se dominantno objašnjenje ponavljajućih obrazaca neuronske aktivnosti temeljilo na teoriji „atraktora”. Ovaj model, inspiriran fizikom, postulirao je da određene skupine neurona, budući da su međusobno snažno povezane, mogu ponovno aktivirati potpune obrasce aktivnosti čak i kada je aktiviran samo dio skupine. Na taj je način dinamika atraktora objašnjavala težnju mozga da se vrati u stabilna i ponavljajuća stanja aktivnosti, što se smatralo temeljem za senzomotoričku koordinaciju.
Međutim, istraživači Domenico Guarino, Anton Flipchuk i Alain Destexhe identificirali su da je kora organizirana u module povezane s jezgrenim neuronima, koji funkcioniraju kao čvorovi s visokim protokom informacija. Autori navode da ovi ponovljivi obrasci ne uključuju nužno snažno povezane neurone, što predstavlja značajnu promjenu paradigme u odnosu na tradicionalnu teoriju. Analiza je uključivala korištenje naprednih tehnika poput dvofotonskog oslikavanja, elektrofiziologije i elektronske mikroskopije, koristeći podatke iz projekata kao što su MICrONS i Allen Brain Observatory.
Implikacije za budućnost
Implikacije ovog rada su široke. Ako se ovaj novi model potvrdi, mogao bi transformirati razumijevanje mehanizama koji stoje u pozadini senzomotoričke koordinacije i otvoriti nove putove za proučavanje neuroloških poremećaja karakteriziranih promjenama u tim procesima. Osim toga, model bi mogao inspirirati razvoj umjetnih neuronskih mreža i računalnih modela koji su vjerniji stvarnoj organizaciji mozga. Buduća istraživanja mogla bi dodatno potvrditi važnost modularnosti i funkcije jezgrenih neurona u koordinaciji osjetila i pokreta.
