2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
A Howard Hughes Medical Institute (HHMI) nemzetközi kutatója, Ranulfo Romo és kollégája, Victor de Lafuente új kutatása szerint egy egyszerű érintés észlelése éppúgy függhet a memóriától, a figyelemtől és az elvárásoktól, mint magától az ingertől. A tudósok azt találták, hogy a majmok érintésérzékelése megegyezik a homloklebeny agyi aktivitásával, amely terület sokféle idegi információt asszimilál.
Romo és de Lafuente, a Mexikói Nemzeti Autonóm Egyetem Sejtfiziológiai Intézetének munkatársai a Nature Neuroscience folyóirat 2005. decemberi számában számoltak be eredményeikről, amelyeket 2005. november 6-án tettek közzé az interneten.
Az idegtudomány egyik legnehezebb kérdése az, hogy az agy hogyan alakítja át az egyszerű szenzoros bemeneteket teljes észlelési élményekké. Sok idegtudós azt feltételezi, hogy az érzékelés az érzékszervi kéregben keletkezik, amely az agy első olyan területe, amely feldolgozza az érzékszervekből érkező információkat, mondta Romo. Egyes közelmúltbeli kutatások azonban arra utalnak, hogy az agy más részein végzett tevékenység szintén hozzájárulhat az érzékszervi észleléshez.
Ha a tapintásérzékről van szó, a bőrön lévő inger impulzust vált ki, amely először az agy felső részén található, az elsődleges szomatoszenzoros kéregnek (S1) nevezett területre terjed. Az információ ezután az agy más részeire kerül, ahol hozzájárulhat a memóriához, a döntéshozatalhoz és a motoros kimenetekhez.
Annak feltárása érdekében, hogy az agy mely régiói járulnak hozzá az érzékszervi észleléshez, Romo és de Lafuente makákómajmoknál elemezte a tapintással kapcsolatos idegi aktivitást. A kutatók fájdalommentes ingerrel érintették meg a majmok ujjbegyét, ami néha vibrált, néha pedig nem. A vibráció intenzitása változó volt, így a majmok néha könnyen észrevették, hogy a vibráció be van kapcsolva, míg máskor a rezgések olyan gyengék voltak, hogy a majmok nem mindig tudták észlelni őket. A majmokat arra képezték ki, hogy jelezzék a kutatóknak, hogy az inger vibráló vagy mozdulatlan volt-e, és ha helyesek voltak, finomságokkal jutalmazták őket.
A tudósok azt találták, hogy az S1 neuronok aktivitása, ahová először érkezik az érintési információ, közvetlenül korrelál az inger erejével; Amikor a rezgések ereje erősebb volt, az S1 neuronok gyorsabban tüzeltek. Azonban ezeknek a neuronoknak az aktivitása nem korrelált a majmok viselkedési reakcióival. Tüzelési sebességük közvetlenül összefüggött az inger intenzitásával, függetlenül attól, hogy a majmok tudatosan érezték-e az ingert és reagáltak-e rá, vagy sem.
Romo és de Lafuente neuronális aktivitást is rögzített a mediális premotoros kéregben (MPC), az agy elülső lebenyének azon régiójában, amelyről ismert, hogy részt vesz a szenzoros információkkal kapcsolatos döntések meghozatalában. Az itt végzett tevékenység tükrözi a majmok szubjektív reakcióit a vibráló szondára. Az MPC neuronok „mindent vagy semmit” módon válaszoltak; akkor tüzeltek, amikor a majom azt hitte, hogy a rezgések ott vannak – még ha nem is –, és nem tüzeltek, amikor a majom azt hitte, hogy a rezgések hiányoznak – még akkor is, ha azok valóban előfordultak.
Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a majmok észlelése nem magában az érzékszervi kéregben, hanem a homloklebeny MPC-ben történő aktivitásából fakad, mondta Romo.
Az MPC „nagyon érdekes” – mondta Romo. „Úgy tűnik, képes információkat gyűjteni a memóriából és az érzékszervi területekről, és összekapcsolja ezt a tevékenységet a motoros apparátussal”, így a majmok fizikailag jelezhetik, hogy szerintük mi történik.
Az MPC és a majmok észlelése közötti összefüggés megállapítására a kutatók egy elektródát használtak az MPC neuronjainak gyenge elektromos stimulációjára. Azt találták, hogy ezeknek a neuronoknak a stimulálása miatt a majmok nagyobb valószínűséggel reagálnak arra, hogy rezgést észlelnek, függetlenül attól, hogy a vibrációs inger megtörtént-e vagy sem.
Romo és de Lafuente azt is megállapította, hogy az MPC neuronok még azelőtt elkezdtek tüzelni, hogy az inger még a majmok ujjbegyét is érintette volna. Romo úgy véli, ez azért van, mert a majom várja az ingert, és a neuronok várakozva tüzelnek.
„Azt hiszem, nem érezzük magunkat az érzékszerveinkkel” – mondta Romo. Az észlelések ehelyett a magasabb rendű agyterületeken keletkeznek az érzet, a figyelem és a várakozás kombinációjából. „Az érzékszervi reprezentáció [csak] megerősít valamit, amire már gondoltál.”
