Ajánlott, 2019

Szerkesztő Választása

Mit várhatsz, ha zsindelyed van
Az ismétlődő stroke hosszú távú kockázata alulértékelt
Lehetséges cél a jövő Huntington-betegség kezelésére

Az agy hogyan hozza létre az idő szubjektív élményét

Mindenki úgy érezte, hogy egy pillanatban az idő valóban "repül", amikor szórakoztunk. Miért érzi magát másképp attól függően, hogy mit csinálunk vele? Az új kutatások azt a neurológiai mechanizmusokat vizsgálják, amelyek az idő szubjektív élményét alkotják.


A tapasztalat áramlását az agyunk dolgozza fel, ami szubjektív időérzetet teremt.

A tér és az idő szorosan összefügg - nem csak a fizikában, hanem az agyban is.

Ez a bensőséges kapcsolat világossá válik, amikor megnézzük, hogy az agyunk hogyan képez epizódikus emlékeket.

Az epizódikus emlékek önéletrajzi emlékek - vagyis olyan eseményekről szóló emlékek, amelyek valakivel egy adott időpontban (és térben) történtek.

Az első csók, vagy a múlt héten a barátoddal megosztott pohár emléke az epizodikus emlékek egy példája. Ezzel szemben a szemantikus emlékek általános információkat és tényekre utalnak, amelyekre agyunk képes tárolni.

Az epizódikus emlékek kifejezetten „hol” és „mikor” komponenssel rendelkeznek, és az idegtudományi kutatások azt mutatják, hogy az agyterület, amely a térinformációt feldolgozza, közel áll az időért felelős személyhez.

Pontosabban, egy új tanulmány feltárja az agyi sejtek hálózatát, amelyek az idő szubjektív élményét kódolják, és ezek a neuronok olyan agyterületen helyezkednek el, amelyek mellett a többi neuron helyet kódol.

Az új tanulmányt a norvég Trondheim-i Kavli Intézet Neurotudományi Intézet kutatói végezték. Albert Tsao a folyóirat vezető szerzője, amely a folyóiratban megjelent Természet.

Neuronok, amelyek megváltoznak val vel idő

Több, mint egy évtizeddel ezelőtt a kutatók, akik a közelmúltban tanulmányoztak - May-Britt Moser és Edvard Moser - felfedeztek egy, a tér kódolásáért felelős neuronok hálózatát.

Ezt a területet mediális entorhinális kéregnek nevezik. Az új tanulmányban Tsao és munkatársai azt remélték, hogy hasonló időt találnak az időkódoló agysejtek hálózatára.

Tehát elindították, hogy vizsgálják meg az agyterület neuronjait, amelyek a mediális entorhinális kéreg mellett helyezkednek el (ahol rácssejteket fedeztek fel). Ezt a területet laterális entorhinális kéregnek (LEC) nevezik.

Kezdetben a kutatók egy mintát kerestek, de megpróbáltak megtalálni. "A jel folyamatosan változott" - mondja Edvard Moser, a norvég Tudományos és Technológiai Egyetem professzora, a norvég Trondheimben is.

Tehát a kutatók feltételezték, hogy talán a jel nemcsak idővel változott, hanem megváltozott val vel idő.

"Az [...] idő mindig egyedi és változó" - mondja Moser professzor. "Ha ez a hálózat valóban időzített, akkor a jelnek megváltoztatnia kell val vel időt arra, hogy egyedülálló emlékekként rögzítsék a tapasztalatokat. "

Tehát a kutatók megpróbálták megvizsgálni a több száz LEC neuron aktivitását a rágcsálók agyában.

A tapasztalat befolyásolja a LEC időkódoló jeleit

Ehhez Tsao és munkatársai órákig rögzítették a patkányok neurális aktivitását, amely idő alatt a rágcsálókat számos kísérletnek vetettük alá.

Egy kísérletben a patkányok egy dobozban futottak, amelynek falai színeket változtattak. Ezt 12 alkalommal megismételtük, hogy az állatok a kísérlet során "többszörös időbeli összefüggést" definiálhassanak.

A csapat megvizsgálta a LEC neuronális aktivitását, megkülönböztetve az agyi aktivitást, amely a falfestés változásait rögzítette az idő progresszióját rögzítőtől.

"A [Neuronális] aktivitás a LEC-ben egyértelműen meghatározta az egyedi időbeli kontextust minden tapasztalati időszakra a percek időszaka alatt" - írja a szerzők.

A kísérlet eredményei "mutatják az LEC-t, mint a hippocampusban az epizodikus memória kialakulásához szükséges időbeli kontextus információ lehetséges forrását" - tegye hozzá a kutatók.

Egy másik kísérletben a patkányok szabadon nyílt tereken áthaladhatnak, kiválogatva, hogy melyik cselekvéseket és milyen tereket kell felfedezniük a csokoládécsomók kereséséhez. Ezt a forgatókönyvet négyszer megismételtük.

Jørgen Sugar tanulmány-társszerzője összefoglalja a megállapításokat, mondván: „A kísérlet során az [idegi] időjel egyedisége azt sugallja, hogy a patkánynak nagyon jó ideje és időbeli sorrendje volt az eseményeknek a kísérlet során."

"Az időkódoló hálózatból származó jelet tudtuk használni, hogy pontosan nyomon kövessük, mikor történt a kísérletben különböző események."

Jørgen Sugar

Végül, egy harmadik kísérlet arra kötelezte a rágcsálókat, hogy strukturáltabb utat kövessenek, korlátozottabb lehetőségekkel és kevesebb tapasztalattal. Ebben a forgatókönyvben a patkányoknak balra vagy jobbra kellett fordulniuk a labirintusban, miközben csokoládét kerestek.

"Ezzel a tevékenységgel láttuk, hogy az időkódoló jel az egyedülálló szekvenciákról időben változik, ismétlődő és részben átfedő mintázatként" - magyarázza Tsao.

"Másrészt," folytatja, "az időjelet pontosabbá és kiszámíthatóbbá vált az ismétlődő feladat során."

"Az adatok azt sugallják, hogy a patkány minden körben finomított megértést kapott az időszerűségről, de a kísérlet során a körtől az ölig terjedő idő és a kezdetektől a végéig gyenge megértés volt."

Hogyan kódolják a LEC neuronok tapasztalatot

A tanulmányok szerzői szerint "Ha az állatok tapasztalatait a viselkedési feladatok ismételt próbák során hasonlóvá tették, a kísérletek közötti időbeli áramlás kódolása csökkent, míg az idő kezdetéhez viszonyított idő kódolása javult."

Ahogy Tsao és munkatársai arra a következtetésre jutottak: "Az eredmények arra utalnak, hogy a [LEC] neuronok populációi a tapasztalat kódolásán keresztül magukban hordozzák az időt."

Más szavakkal, mondjuk a kutatók, az LEC „idegi órája” a különböző események pontos sorrendjében szerzett tapasztalatokat szervez.

"Tanulmányunk megmutatja, hogy az agy mennyire érzékeli az időt, amikor egy esemény tapasztalható [...] A hálózat nem kifejezetten kódolja az időt. Amit mérünk, inkább egy szubjektív idő, amely a tapasztalatok folyamatos áramlásától származik."

Albert Tsao

A tudósok szerint az eredmények arra utalnak, hogy a tevékenységek és a tapasztalat megváltoztatásával megváltoztathatjuk a LEC neuronok által adott időjelet. Ez viszont megváltoztatja az idő észlelésének módját.

Végül az eredmények arra utalnak, hogy az epizodikus emlékek a térbeli információ integrálásával a mediális entorhinális kéregből származnak, a LEC-nek a hippocampusban lévő információkkal.

Ez lehetővé teszi a "hippocampusnak, hogy tárolja egy egységes ábrázolását, mi, hol és mikor."

Népszerű Kategóriák

Top