Μια ομάδα επιστημόνων, με επικεφαλής τους νευροεπιστήμονες του Cold Spring Harbor Laboratory και του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ, πρόσφατα ανακάλυψε νέα στοιχεία που αναθεωρούν την παραδοσιακή άποψη της οπτικής οργάνωσης του εγκεφάλου των πρωτευόντων με τη χρήση δεδομένων από σκιουρο- πίθηκους. Αυτή η αποκατάσταση του εγκεφάλου θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως μελλοντική αναφορά για την κατανόηση του πώς λειτουργεί το πολύπλοκο οπτικό σύστημα και πιθανώς να επηρεάσει το σχεδιασμό τεχνητών νευρωνικών δικτύων για μηχανική όραση.
Στην αναζήτηση της συνδετικότητας ολόκληρου- εγκεφάλου στα marmosets (σκιουροπίθηκους), η ομάδα διαπίστωσε ότι τμήματα του οπτικού συστήματος πρωτεύοντος μπορεί να λειτουργούν διαφορετικά από ό, τι προηγουμένως πίστευαν. Η χαρτογράφηση του τρόπου με τον οποίο συνδέονται ξεχωριστοί τύποι κυττάρων μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν πώς οι ομάδες κυττάρων λειτουργούν για να αναμεταδίδουν και να επεξεργάζονται αισθητηριακές πληροφορίες από το εξωτερικό περιβάλλον στον εγκέφαλο.
Για την έρευνά τους, η ομάδα εξέτασε τον θαλαμό, μια δομή του εγκεφάλου που βρίσκεται πάνω από το εγκεφαλικό στέλεχος που αποτελείται από διαφορετικούς πυρήνες (ομάδες κυττάρων ή νευρώνες που είναι συσκευασμένοι μαζί) που θεωρείται ότι αναμεταδίδουν και συντονίζουν αισθητηριακές πληροφορίες στον εγκεφαλικό φλοιό , το σύστημα της ανώτερης γνωστικής λειτουργίας.
Οι ερευνητές έχουν παραδοσιακά κατηγοριοποιήσει διαφορετικούς θαλαμικούς πυρήνες είτε ως πυρήνες αναμετάδοσης είτε ως πυρήνες σύνδεσης. Ο οπτικός θάλαμος, για παράδειγμα, περιέχει τον πλευρικό γονιδιακό πυρήνα (LGN), ο οποίος θεωρείται ότι είναι ένας αναμεταδότης πληροφορίας από τον αμφιβληστροειδή έως τον οπτικό φλοιό και ο οπτικός πνευμονικός, ο οποίος θεωρείται υπεύθυνος για τον συντονισμό και την προσοχή στον πολυαισθητήρα.
Η νέα μελέτη διαπίστωσε ότι ο ίδιος τύπος κυττάρων υπάρχει σε συγκεκριμένες περιοχές του LGN και του οπτικού πνευμονίου. Αυτά τα κύτταρα, οι ερευνητές ανακάλυψαν, σχηματίζουν το ίδιο είδος συνδεσιμότητας με τον φλοιό, υπονοώντας ότι αυτά τα επιμέρους διαμερίσματα του LGN και του pulvinar μπορεί να μοιράζονται την ίδια λειτουργία και να συνεργάζονται με τρόπο μη αναμενόμενο προηγουμένως αναμένεται. Η έρευνα είναι επίσης σημαντική επειδή είναι η πρώτη φορά που αυτός ο τύπος χαρτογράφησης εγκεφάλου διεξήχθη σε πρωτεύοντα, τα οποία έχουν δομές εγκεφάλου παρόμοιες με τους ανθρώπους.
Αυτή η μελέτη είναι το δεύτερο κομμάτι της ανάλυσης δεδομένων που έχει δημοσιεύσει η ομάδα σε αυτό το σύνολο δεδομένων από τα marmoset. Αυτή η σειρά ερευνών δείχνει ότι αναλύοντας τα δεδομένα για ολόκληρο τον εγκέφαλο με λεπτομέρεια, “ίσως χρειαστεί να επανασχεδιάσουμε μερικά από τα παραδοσιακά όρια που έχουν συλλάβει οι άνθρωποι ή να επαναταξινομήσουν λειτουργίες που έχουν αποδώσει οι άνθρωποι σε μέρη του εγκεφάλου”, δήλωσε ο Mitra, ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. Εκτός από τις βασικές επιστημονικές επιπτώσεις των ευρημάτων, ο Mitra πρότεινε επίσης πιθανές εφαρμογές στην τεχνητή νοημοσύνη.