Smegenų antrinėje motorinėje žievėje tyrėjai atrado du skirtingus žemėlapius, kurie atlieka esminį vaidmenį planuojant ir naviguojant. Tyrimas, kuriam vadovavo Dr. Jeffrey Erlich, grupės vadovas iš Sainsbury Wellcome centro UCL, pateikia naują požiūrį į graužikų erdvinio planavimo tyrimą ir gali turėti įtakos neurologinių sąlygų, turinčių įtakos erdviniam dėmesiui, supratimui, pavyzdžiui, insultui.
„Mes išsiaiškinome, kad premotorinė žievė erdviniam planavimui naudoja į save orientuotą koordinačių sistemą, tačiau ji taip pat koduoja į pasaulį orientuotą žemėlapį, kuris naudojamas dabartinei kūno padėčiai pasaulyje nustatyti. Ši į save ir pasaulį orientuota informacija yra sujungiama atskiruose neuronuose multiplikaciniu būdu, todėl ją lengviau atskirti pasroviui,” paaiškino daktaras Erlichas, atitinkamas tyrimo autorius.
Tyrimas, paskelbtas Neurologijos žurnalasaprašoma, kaip mokslininkai sukūrė naują užduotį žiurkėms, kuri leido joms atskirti į save orientuotus ir į pasaulį orientuotus atskaitos rėmus. Jie užfiksavo nervinį aktyvumą smegenų srityje, vadinamoje priekiniu orientaciniu lauku (FOF) antrinėje motorinėje žiurkių žievėje, ir naudojo mašininio mokymosi metodus informacijai iššifruoti.
„Įsivaizduokite, kad jūsų paklaus, kur yra artimiausia kavinė. Galite sakyti „eiti pirmyn ir sukti į kairę“ (nuorodos, nukreiptos į save) arba „vaikščioti į šiaurę, tada į rytus“ (nuorodos, nukreiptos į pasaulį). Norime suprasti, kaip smegenys pereina tarp šių atskaitos rėmų ir paverčia juos veiksmu,” – paaiškino daktaras Erlichas.
Tyrėjai sukūrė užduotį, susijusią su siena su septyniais iliuminatoriais. Žiurkės buvo mokomos įkišti nosį į pradinį iliuminatorių, o po to kitame iliuminatoriaus angoje pasirodys šviesa, nurodydama ją kaip taikinį. Tada žiurkės turėjo palaukti klausos signalo, prieš perkeldamos nosį į tikslinį iliuminatorių, kad gautų atlygį. Šis laukimo laikotarpis leido tyrėjams atskirti planavimą ir veiksmą smegenyse.
„Pridėję reikiamą sudėtingumą mūsų užduočiai, galėjome gerai eksperimentiškai kontroliuoti laiką. Šis požiūris leido mums atskirti skirtingus vaizdavimo aspektus,” – paaiškino daktaras Erlichas.
Kai kurie bandymai turėjo skirtingas judėjimo kryptis, kurios vedė į tą patį taikinį, o kai kurie turėjo tą pačią judėjimo kryptį, bet vedė į skirtingus taikinius, nes jie turėjo skirtingus pradinius taškus. Tyrėjai ištyrė nervų aktyvumą laikotarpiu tarp regėjimo ir klausos ženklų, kad nustatytų, ar smegenys planavo pagal kryptį ar galutinę padėtį, taip nustatydami, ar FOF naudojo į save, ar į pasaulį orientuotą žemėlapį.
„Buvome nustebinti FOF radę į pasaulį orientuotą žemėlapį, nes apie tai dar niekada nebuvo pranešta. Norime ištirti, kam ši pozicijos informacija naudojama ir kokiomis aplinkybėmis ji tampa funkciškai svarbi,” padarė išvadą daktaras Erlichas.
Komanda dabar tiria, kaip šie dvigubi žemėlapiai naudojami atliekant užduotis, kuriose instrukcijos pateikiamos pasaulio centre. Jie taip pat tiria, kaip smegenys planuoja sudėtingesnes judesių sekas. Galutinis šio tyrimo tikslas yra toliau suprasti pagrindinius erdvinio dėmesio principus ir tai, kaip dėmesys yra susijęs su orientacinių judesių planavimu ir vykdymu. Tai gali turėti įtakos neurologinėms ligoms, tokioms kaip puslapių aplaidumas po insulto, kai žmonės negali apdoroti arba nukreipti dėmesio į vieną pasaulio dalį.