A kutatók már régóta tudják, hogy ha gyengén hallhatók a hangok vagy ködfátyolon keresztül láthatók a tárgyak, akkor ezeknek a gyenge vagy bizonytalan ingereknek az ismétlődése esetén ugyanaz az agy is mást észlel. A Nature Neuroscience című folyóirat online felületén közzétett új vizsgálatban kísérleti egerekben azonosítottak olyan agyi folyamatokat, amelyek segíthetnek megérteni, hogy miből adódnak ezek a különbségek.

„A mindennapi életünkben gyakran észlelünk gyenge ingereket.” – mondta Daniel O’Connor, a kutatást vezetője, a Johns Hopkins University School of Medicine neurológus adjunktusa. „Jól hallottam, hogy a nevemet említették? Füstszagot érzek? Az ott előttünk egy oázis vagy csak délibáb? Amikor az agyunkhoz gyenge jelek érkeznek az érzékszerveinken keresztül, akkor az agyunk többféleképpen is tudja értelmezni ezt az információt, és mi azt szeretnénk megérteni, hogy mi határozza meg az ebből létrejövő észlelést.

Ennek feltérképezésére O’Connor és munkatársai egy egyszerű modellt használtak: nagyon gyengéden megcsiklandozták a kísérleti egerek bajuszát, ami egyébként számos állatnál megtalálható érzékszerv. „Ez a stimuláció olyan gyenge volt, hogy az egerek időnként érzékelték, máskor viszont nem.” – magyarázta O’Connor. „De vajon miért van ez?”

Ahhoz, hogy a kutatók választ kapjanak erre a kérdésre, betanították az állatokat arra, hogy jelezzék, amikor érzik a csiklandozást. Első alkalommal az egereket az itatójuk mellé tették le. Amikor a kutatók megcsiklandozták az egerek bajuszát, akkor jutalomként egy kis vizet kaptak az itatóból. Viszont ha nem érintették meg az állat bajuszát, akkor vizet sem kapott. Az egerek tehát megtanulták, hogy csak akkor ihatnak egy kis vizet, ha előtte megcsiklandozták a bajuszukat.

O’Connor és munkatársai, mesterségesen létrehozott fluoreszcens festék és egy nagy felbontású mikroszkóp alkalmazásával az érintés érzékeléséért felelős agyi területen lévő idegsejtek százait vizsgálták. Ezután az adatokat összevetették azzal, hogy az állatok mikor kezdtek lefetyelni. Korábban főemlősökön végzett vizsgálatok már igazolták, hogy az agykéreg elsődleges szenzoros területének aktiválódása az érzékeléssel együtt történik, és erre a megállapításra jutottak az egerek esetében is. Amikor az állatok helyesen érzékelték a csiklandozást és belenyaltak az itatótálba, akkor a kutatók az agykéreg nagyobb mértékű aktivitását észlelték, mint amikor a kísérleti állat nem érezte a csiklandozást.

„A kérgi aktivitás ugyanolyan inger alkalmazása mellett sem volt egyforma, ugyanakkor jól korrelált az állatok nyelvmozgásával.” – mondta O’Connor.

De miért jöhet létre eltérő válaszreakció, ha az inger azonos? A kérdés megválaszolásához a kutatók elkezdték vizsgálni azokat az idegsejteket, amelyek az állatok bajuszával vannak összeköttetésben. Kiderült, hogy ezek az idegsejtek ugyanúgy reagálnak a csiklandozásra attól függetlenül, hogy az egér érzékeli azt vagy sem.

Miután ezek az első idegsejtek aktiválódtak, az ingerület az agytörzs felé halad, majd onnan tovább az agy thalamus nevű területére. A kísérlet megismétlése során a kutatók kismértékű, rövid aktivitásfokozódást észleltek az idegsejtekben. A kutatócsoport szerint ez a kiváltott válasz túl kismértékű és rövid volt ahhoz, hogy nagyobb és hosszabb ideig tartó változást idézzen elő az agykéregben.

A kutatók annak érdekében, hogy tisztább képet kapjanak a két jelátadási folyamatról, egy mesterséges fénysugár alkalmazásával felerősítették a thalamustól az agykéreg felé haladó jeleket, de az erősebb fény is csak gyenge aktivitásnövekedést okozott az agykéregben és ettől még az egerek nem érzékelték jobban a bajusz csiklandozását.

Végül a kutatók ismét az agykérget tanulmányozták annak érdekében, hogy megértsék, hogy mi lehet ennek a változékonyságnak az oka. A korábbi kísérleteik során az elsődleges szenzoros kéreg (S1) vizsgálatára összpontosítottak. Az agy mélyebb rétereiben ugyanakkor van egy másik idegsejt-csoport, ami az észlelés „magasabb” aspektusaiért, a kognitív funkciókért és a memóriáért felelős (S2). Amikor a kutatók az S2 területről az S1 régióba menő jeleket tanulmányozták, akkor azonosítottak egy olyan mintázatot, ami valóban összefüggésbe hozható a kísérleti állatok érzékelésével.

„Ez azt jelenti, hogy az S1 régió aktivitását az S2 szabályozza, és ez a megfigyelés sejtszintű magyarázatot adhat arra, amit már a pszichológiában is tapasztaltunk, miszerint az érzékelésünket nemcsak az agyunkba érkező szenzoros ingerek alakítják, hanem komoly hatással vannak rá a korábbi tapasztalatok és az agyunk jelenlegi állapota.” – mondta O’Connor.

O’Connor elmondása szerint sokkal több vizsgált szükséges annak megállapítására, hogy pontosan mi okozza az S2 régióban kialakuló jelek közti eltéréseket. Elképzelése szerint ebben olyan tényezők játszhatnak szerepet, mint a memória, vagy azok körülmények, amire az agy figyelmet szentel.

forrás: Nőinetcafe