Átírják az agykutatást, új a térkép az egéragyban

Új alapokra helyezett kutatási módszerek

Az International Brain Laboratory (IBL) vezetésével egyetlen átfogó, egységes és szabványosított kísérletet terveztek, hogy kiküszöböljék a korábbi vizsgálatok következetlenségeit. Korábban ugyanis minden labor kissé eltérő feladatokkal dolgozott, és eltérően határozta meg az agy régióit, ami zavarossá tette az eredményeket. Most azonban 139 egeret vizsgáltak ugyanazzal a feladattal: az egereket képernyő elé ültették, ahol egy fekete-fehér csíkos jel jelent meg – vagy balra, vagy jobbra. Az állatoknak egy kereket kellett elfordítaniuk a villanás irányába, amiért jutalmat kaptak.

A Neuropixels nevű agyi szondákkal egyszerre 1000 neuron aktivitása rögzíthető, így elképesztő részletességgel tudták követni az agyi működést. Ezzel szemben a tankönyvi modellek szerint a döntési folyamat szinte lineáris: először a vizuális kéreg, aztán az absztrakt gondolkodásért felelős prefrontális régió, végül a mozgásirányító területek vesznek részt a folyamatban.

Valójában az egész agy dönt

A valós megfigyelések sokkal bonyolultabb képet rajzoltak fel. Bár valóban a vizuális kéreg aktiválódott először, a döntéssel és az előzetes tapasztalatokkal kapcsolatos jelek szinte minden vizsgált agyterületen megjelentek. Ennek eredményeként az állat viselkedése és a jutalom – vagy annak hiánya – szinte az egész agy aktivitásából kiolvasható volt, nem csak egyetlen döntéshozó központból.

Amikor a kutatók nehezítették a feladatot, és a képernyőn alig látszott a csíkos jel, az egereknek gyakorlatilag tippelniük kellett. Ilyenkor is azt tapasztalták, hogy a várakozás és előzetes tudás „nyomai” az egész agyban jelen voltak, és nem korlátozódtak egyetlen régióra. Lényeges kiemelni, hogy ekkora mértékű idegi részvételre a kutatók sem számítottak.

Megnyílik az út a jövő kutatásai előtt

A neurológusok eddigi munkáját úgy lehet elképzelni, mintha mindenki távcsővel más-más galaxisra pillantott volna, és az alapján alkotott volna véleményt az univerzum egészéről. Az IBL projekt lehetőséget ad arra, hogy egyszerre, egy részletgazdag térképen lássuk az egész „agy-univerzumot”. Korábban csak egy-egy szeletét ismertük.

A mostani kutatás eredményei egyelőre csak korrelációkat mutatnak, vagyis nem lehet biztosan megmondani, hogy maga az agyi aktivitás okozza a döntést, vagy csak vele együtt jelenik meg. A következő nagy lépés az lesz, hogy a tudósok tényleges oksági összefüggéseket tárjanak fel – mesterséges intelligencia és új technológiai megoldások segítségével. Ez a most feltárult „új égbolt” még csak a kezdet.

2025, adminboss, www.livescience.com alapján