Νευροεπιστήμη: Ανθρώπινη “νευρική πυξίδα” επισημάνθηκε σε νέα μελέτη

Νευροεπιστήμη: Πού βρίσκεται η εσωτερική νευρική πυξίδα που χρησιμοποιεί ο ανθρώπινος εγκέφαλος για να προσανατολιστεί στο διάστημα και να περιηγηθεί στο περιβάλλον;

Ένα μοτίβο εγκεφαλικής δραστηριότητας που μας βοηθά να μην χαθούμε εντοπίστηκε σε μια νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Nature Human Behaviour. Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ και στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian του Μονάχου μπόρεσαν για πρώτη φορά να εντοπίσουν τη θέση μιας εσωτερικής νευρικής πυξίδας που χρησιμοποιεί ο ανθρώπινος εγκέφαλος για να προσανατολιστεί στο διάστημα και να περιηγηθεί στο περιβάλλον.

Η έρευνα εντοπίζει λεπτομερώς συντονισμένα σήματα κατεύθυνσης της κεφαλής μέσα στον εγκέφαλο. Τα αποτελέσματα είναι συγκρίσιμα με τους νευρικούς κώδικες που έχουν εντοπιστεί σε τρωκτικά και έχουν επιπτώσεις στην κατανόηση ασθενειών όπως η νόσος του Πάρκινσον και το Αλτσχάιμερ, όπου η πλοήγηση και ο προσανατολισμός συχνά επηρεάζονται.

Η μέτρηση της νευρικής δραστηριότητας στους ανθρώπους ενώ κινούνται είναι πρόκληση, καθώς οι περισσότερες διαθέσιμες τεχνολογίες απαιτούν από τους συμμετέχοντες να παραμείνουν όσο το δυνατόν ακίνητοι. Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές ξεπέρασαν αυτήν την πρόκληση χρησιμοποιώντας φορητές συσκευές EEG και σύλληψη κίνησης.

Ο πσυγγραφέας Δρ. Benjamin J. Griffiths είπε, «Το να παρακολουθείτε την κατεύθυνση προς την οποία κατευθύνεστε είναι πολύ σημαντικό. Ακόμη και μικρά λάθη στην εκτίμηση πού βρίσκεστε και προς ποια κατεύθυνση κατευθύνεστε μπορεί να είναι καταστροφικά. Γνωρίζουμε ότι ζώα όπως τα πουλιά , οι αρουραίοι και οι νυχτερίδες έχουν νευρικό κύκλωμα που τους κρατά σε τροχιά, αλλά ξέρουμε εκπληκτικά λίγα για το πώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος το διαχειρίζεται αυτό στον πραγματικό κόσμο».

Μια ομάδα 52 υγιών συμμετεχόντων έλαβε μέρος σε μια σειρά πειραμάτων παρακολούθησης κίνησης, ενώ η εγκεφαλική τους δραστηριότητα καταγράφηκε μέσω ΗΕΓ του τριχωτού της κεφαλής. Αυτά επέτρεψαν στους ερευνητές να παρακολουθούν τα σήματα του εγκεφάλου από τους συμμετέχοντες καθώς κινούσαν το κεφάλι τους για να προσανατολιστούν σε συνθήματα σε διαφορετικές οθόνες υπολογιστών. Σε μια ξεχωριστή μελέτη, οι ερευνητές παρακολούθησαν σήματα από 10 συμμετέχοντες που υποβάλλονταν ήδη σε διακρανιακή παρακολούθηση ηλεκτροδίων για καταστάσεις όπως η επιληψία.

Όλες οι εργασίες ώθησαν τους συμμετέχοντες να κινήσουν το κεφάλι τους, ή μερικές φορές μόνο τα μάτια τους, και τα εγκεφαλικά σήματα από αυτές τις κινήσεις καταγράφηκαν από καλύμματα ΗΕΓ, τα οποία μετρούν τα σήματα από το τριχωτό της κεφαλής, και από το ενδοκρανιακό ΗΕΓ (iEEG), που καταγράφει δεδομένα από τον ιππόκαμπο και γειτονικές περιοχές. Οι ερευνητές μπόρεσαν να δείξουν ένα καλά συντονισμένο σήμα κατεύθυνσης, το οποίο μπορούσε να ανιχνευθεί λίγο πριν από τις φυσικές αλλαγές στην κατεύθυνση της κεφαλής μεταξύ των συμμετεχόντων.

Ο Δρ Griffiths πρόσθεσε, «Η απομόνωση αυτών των σημάτων μας δίνει τη δυνατότητα να εστιάσουμε πραγματικά στον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος επεξεργάζεται τις πληροφορίες πλοήγησης και πώς αυτά τα σήματα λειτουργούν παράλληλα με άλλες ενδείξεις, όπως οπτικά ορόσημα. Η προσέγγισή μας έχει ανοίξει νέους δρόμους για την εξερεύνηση αυτών των χαρακτηριστικών, με επιπτώσεις στην έρευνα σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες και ακόμη και για τη βελτίωση των τεχνολογιών πλοήγησης στη ρομποτική και την τεχνητή νοημοσύνη».

Μηχανισμοί μνήμης - Γιατί ξεχνάμε ονόματα;

Πώς η χημεία του εγκεφάλου επηρεάζει τη διαμόρφωση πολιτικών απόψεων

Ξεκλειδώνοντας τα μυστικά της συνείδησης

Γιατί ο χρόνος κυλά πολύ γρήγορα όταν διασκεδάζουμε;