Vědci identifikovali „ciferník“ v lidském mozku, který se zvyšuje, když prozkoumáváme novou oblast – a nález by nám mohl pomoci pochopit, proč je ztráta často časným příznakem demence, jako je např. Alzheimerova choroba.
Představte si, že jdete po vyšlapané cestě domů, ale omylem špatně odbočíte. Netrvá dlouho, než váš mozek spustí alarm, který vám řekne, že jste se ztratili.
„Když se přestěhujete do nového města nebo někam cestujete, nestane se, že byste se jen tak seznámili,“ spoluautor studie Deniz Patriotneurolog na univerzitě Fudan v Čínařekl Live Science. „Musíte prozkoumat své prostředí, abyste se s ním seznámili.“ Cílem Vatansevera a jeho týmu bylo znovu vytvořit tento zážitek ve VR.
Naverbovali 56 zdravých dobrovolníků ve věku 20 až 37 let, z nichž každý procházel virtuálním světem uvnitř skeneru. Prozkoumali virtuální prostředí — travnaté pole obklopené horami — a hledali šest „předmětů“ skrytých v něm. Vatanseverův tým monitoroval mozkovou aktivitu dobrovolníků pomocí funkční MRI, což je technika, která sleduje průtok krve mozkem, když prozkoumávali známé i neznámé oblasti tohoto světa.
Tým přiblížil hippocampusoblast mozku, která je důležitá pro paměť a navigaci. Hipokampus ve tvaru mořského koníka je bohatý na umístit buňkykteré se rozsvítí v reakci na konkrétní místa. Předchozí výzkum ukázal že jeden konec hipokampu obsahuje buňky, které vystřelí, když přemýšlíme o umístění v širším slova smyslu, například kde jsou orientační body v blízkém městě. Na druhém konci umístěte buňky, které se aktivují, když přemýšlíme o konkrétních místech, například kde máme v kuchyni krabici cereálií.
Mezi „hlavou“ a „ocasem“ hipokampového mořského koníka je gradient aktivity spojující tyto široké a jemně vyladěné reprezentace lokací. Ale nikdo předtím nezkoumal organizaci buněk, které reagují na novost nebo známost místa.
Vatanseverův tým zjistil, že hlava hipokampu obsahuje buňky, které vystřelily, když jejich účastníci prozkoumávali oblasti, ve kterých předtím byli. Buňky na ocase reagovaly na nová místa. A celý region byl uspořádán ve spádu, od známého k neznámému.
„Mohli jste vidět, že je tu posun v úrovni novosti oproti známosti, když jdete z jednoho konce na druhý,“ řekl Vatansever.
Předchozí výzkum přineslo smíšené výsledky na kterých oblastech hippocampu reagují na novost nebo známost v prostředí, řekl Otázka Zitakognitivní neurolog z University College London, který se na výzkumu nepodílel. „To, co ukazují, je, že (rozpor) může být částečně způsoben tím, že jde o gradient,“ řekla Live Science.
Jiné oblasti mozku také reagovaly odlišně na nová a známá místa. Oblast v kůře – centrum vyššího myšlení mozku – měla kuželovitý gradient. „V samotném středu toho jsou kousky, které ‚preferují‘ více známosti. A jak se odstěhujete, je stále větší a větší preference pro to, abyste byli aktivní kvůli novinkám,“ řekl Vatansever.
Tým také zkoumal, zda navigace ve známých a neznámých oblastech aktivovala širší mozkové sítě nebo skupiny buněk rozšířených po celém mozku, které se často aktivují synchronizovaně. Známé oblasti aktivovaly sítě dříve spojené s ovládáním motoru a pamětí, zatímco nové oblasti aktivovaly sítě spojené se zaměřením a vnímáním.
Toto rozdělení může pomoci mozku přizpůsobit se novému prostředí tím, že se zaměří na relevantní detaily a absorbuje je, řekl Vatansever. Potom se spojí ovládání paměti a motoru, aby pomohly navigovat ve známých oblastech, navrhl.
Zjištění mohou vysvětlit některé z prvních příznaků demence, navrhl Vatansever. Buňky v gradientech v kortexu a hippocampu patří mezi první oblasti mozku postižené Alzheimerovou chorobou. Oba přední a zadní oblasti hipokampu jsou stejně zranitelné v raných fázích onemocnění.
Louis Renoultkognitivní neurovědec z University of East Anglia, který se na výzkumu nepodílel, řekl, že dokument prokázal silné vazby mezi navigací a pamětí.
Oblasti mozku, které nám pomáhají orientovat se, jsou také klíčové epizodická paměťkterý se týká spíše konkrétních událostí v našich životech než faktických znalostí, řekl Renoult Live Science. Epizodická paměť je také zvláště zranitelná v raných stádiích Alzheimerovy choroby.
Lepší pochopení toho, jak je navigace zakódována v mozku, by mohlo odhalit měřitelné známky nejranějších fází demence, kdy schopnost navigace začíná ochabovat.
„Pokud byste chtěli zvýšit schopnost lidí být nezávislí, chtěli byste, aby mohli chodit na nová místa a rozumět novým věcem,“ řekl Patai. „V tomto smyslu je spojení mezi prostorovou novinkou a pamětí opravdu zajímavé.“
