Az agy segít eligazodni a világban, de úgy is működik, mint egy navigációs rendszer. Ez a véleménye Christian Doeller neurológus professzornak, aki most kapta meg kutatásaiért a 2,5 millió euróval járó Leibniz-díjat.
Dr. Christian Doeller professzor, a Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences pszichológusa a lipcsei diákokat számítógépes játékokkal játszatja a szkennerben, hogy megvizsgálja, hogyan működik az agyuk. A tesztalanyok kezében egy billentyűzet van, amelyen navigálnak vagy döntéseket hoznak.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
Az idegtudós és a Doellerlabban (forrás: német) dolgozó csapatai különösen egy dologra szeretnének rájönni: melyek az agy legfontosabb kódolási elvei, amelyek lehetővé teszik az emberi gondolkodást?
Doeller így írja le azt a számítógépes játékot, amelyet a vizsgálati alanyok a szkenner hátsó falán látnak: "Ők például taxisofőrök, és egy embert kell elvinniük A-ból B-be. És miközben ezt a feladatot végzik, párhuzamosan mérjük az agyi aktivitásukat".
Miközben a kísérleti alanyok a virtuális városban vezetnek, az agyuk úgy működik, mint egy navigációs rendszer. "A magas navigációs teljesítményt nyújtó tesztalanyok, azaz akik 10-ből 10 virtuális útvonalból 10-et helyesen navigálnak a virtuális városon keresztül, és mindig megtalálják a legrövidebb utat, rendelkeznek a legmagasabb aktivitással".
Az agy mint navigációs rendszer vagy mint egy jegyzetdoboz
Doeller professzor szerint az agyban lévő, a navigációt segítő rendszerek a memóriát, a tanulást és a tudást úgy válogatják össze, mint egy navigációs rendszer. "Ha emlékszik az iskoláskorára: a fogalmak rendezéséhez térben is rendszerezték a kartonlapokat. A tér fantasztikus médium arra, hogy a hasonlóság és különbözőség alapján közel vagy távol lévő dolgokat vizualizáljunk".
Niklas Luhmann szociológus egyszer azt mondta, hogy a doboz, amelyben 90 000 kézzel írott jegyzetét rendszerezte, az agyának a képe. Luhmann jegyzetdobozát ma is elemzik a Bielefeldi Egyetemen.
Doeller idegtudós szerint az agy navigációs rendszere felelős az információk memorizálásáért. "Ez azt jelenti, hogy valahányszor egy térbeli stratégiát használunk az információk rendezésére, újságcikkeket helyezünk el különböző helyekre az íróasztalunkon stb. minden bizonnyal ez a navigációs rendszer aktív".
A pszichológus jóval a navigációs rendszer előtt, 2010-ben aratta első nagy kutatási sikerét az úgynevezett rácssejtek bemutatásával. A rácssejtek elvét már korábban is demonstrálták rágcsálókon. A Nature folyóiratban megjelent tanulmányban (forrás: német) Doeller és munkatársai olyan funkcionális mágneses rezonancia képalkotó (fMRI) jelet detektáltak, amely egy tesztalany helyzetét tükrözte egy virtuális valóság környezetben, és megfelelt a rácssejtek kódolásának definíciójához szükséges kritériumoknak. A tanulmány szerint úgy tűnik, hogy az emberek a rágcsálókéhoz nagyon hasonló módon reprezentálják a pozíciót és a térérzékelést.
Eközben a patkányok és egerek is szembesülnek a virtuális valósággal, és forgó golyókhoz vagy gömbökhöz szíjazva - magyarázza Doeller.
"A nagy jövőbeli, jelenlegi, de hosszú távú kutatási kérdésünk az, hogy ez az agyi navigációs rendszer nem csak a városban A pontból B pontba való eljutás szempontjából fontos, hanem más kognitív feladatok elvégzésében is. Például fogalmak tanulása és új tudás felépítése".
Doeller professzor és csapata azt szeretné kideríteni, hogy más kognitív funkciók, például a cselekvésvezérlés, a döntéshozatal és az új fogalmi ismeretek elsajátítása milyen mértékben vezethetők vissza a navigációs rendszerük hipotézisének alapelveire.
2,5 millió euró új projektekre a Leibniz-díjnak köszönhetően
A modern képalkotó eljárások, például a funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (fMRI) és a magnetoencefalográfia (MEG) segítségével Christian Doeller döntő fontosságú betekintést nyert az agyba. Most kapta meg a 2,5 millió euróval járó Gottfried Wilhelm Leibniz-díjat.
Ezzel a lenyűgöző összeggel Doeller professzor most már könnyebben nekiláthat a bonyolultabb kutatásoknak, amelyeket különösen izgalmasnak talál. A kutató azt szeretné megvizsgálni, hogy az agy hogyan dolgozza fel a társas interakciókat úgy, hogy két kísérleti személyt figyel meg egy közös kognitív tanulási folyamatban.
"Ez technikailag nagyon összetett, mert a két tesztalany egy interaktív feladatot old meg. És persze a két szkenner szinkronizálása is összetett, miközben a két tesztalany egyszerre végzi a kognitív feladatot mindkét szkenneren ebben a vizsgálatban" - magyarázza az idegtudós.
A Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences klinikai vizsgálatokon is dolgozik, például az Alzheimer-kór korai szakaszában vagy a Long Covidban szenvedő betegekkel. E vizsgálatok eredményeit még nem tették közzé.