მეცნიერები თაგვებს სწავლობდნენ რა დროსაც “ზომბი ნეირონები” აღმოაჩინეს. ეს ნეირონი ხორცის მჭამელი და ვირუსით დაინფიცირებული ნამდვილად არ არის, მაგრამ ნორმალური ურთიერთქმედება შეწყვეტილი აქვს — მიუხედავად იმისა, რომ ფუნქციურად ცოცხლია. ეს მნიშვნელოვანი აღმოჩენაა და ტვინის შესწავლაში დაგვეხმარება.
პორტუგალიელი მეცნიერები სწავლობდნენ ტვინის ნათხემის ნაწილს. მათ აინტერესებდათ თუ რა როლი აქვს ნათხემს სწავლაში.
ნათხემი ადამიანისა და ხერხემლიანების თავის ტვინის მოგრძო ნაწილია. ის მნიშვნელოვანია უმთავრესად მოძრაობათა კოორდინაციაში, სხეულის წონასწორობის, პოზისა და ტონუსის დაცვაში. ტვინის ეს რეგიონი სწრაფად მოძრავ ცხოველებს განსაკუთრებით კარგად აქვთ განვითარებული.
ტვინის ეს ნაწილი მოძრაობასთან დაკავშირებულ სენსორულ ინფორმაციას ამუშავებს. კონკრეტულად ჩვენს შემთხვევაში, ის გვეხმარება გადატვირთულ ქუჩაში გადაადგილებაში, სასმლით სავსე ჭიქის ხელში წყლის დაქცევის გარეშე აღებაში და ასევე მნიშვნელოვანია სწავლისთვის. ეს ნიშნავს, რომ თუ მოძრაობისას რაიმეს შევეჯახებით, ტვინის ეს უბანი გვეხმარება ინფორმაციის დამახსოვრებაში და იმაში, რომ იგივე შეცდომა აღარ დავუშვათ. კვლევის საგანი სწორედ ეს იყო — როგორ ხდება დასწავლის ეს პროცესი.
ოპტოგენეტიკის გამოყენებით, სადაც უჯრედებზე სინათლით მოქმედებენ, მკვლევრებმა ნათხემის მნიშვნელოვანი მახასიათებელი, “ცოცვის ბოჭკოები” გამოავლინეს.
“ცოცვის ბოჭკოებზე სინათლით მოქმედების შემდეგ თაგვებმა თვალის დახამხამება ისწავლეს. ამან დაადასტურა, რომ ბოჭკოები ასოციაციური სწავლისთვის მნიშვნელოვანია”, — თქვა ნეირომეცნიერმა ტატიანა სილვამ.
აქამდეც ითვლებოდა, რომ ეს ბოჭკოები სწავლაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებდა. ახალი კვლევა ამის სერიოზული მტკიცებულებაა. ტვინის სხვა უჯრედებზე მსგავსი მანიპულაციის შემდეგ იგივე შედეგი ვერ მიიღეს.
უკვე ამის შემდეგ, მკვლევრებმა ზომბი ნეირონის ეფექტი შენიშნეს. სინათლისადმი მგრძნობიარე ცილა Channelrhodopsin-2 (ChR2)-ს დანერგვამ, როგორც ოპტოგენეტიკური მანიპულაციის ნაწილი, არსებითად იმოქმედა მცოცავ ბოჭკოვან უჯრედებზე.
ეს ნეირონები კლასიკური გაგებით კვლავ აქტიური იყო, შესაბამისად ცოცხალიც, მაგრამ მათგან “შეტყობინება არ გადაიცემოდა”. კონკრეტული ნეირონები სხვა ნერვული ქსელებისთვის უბრალოდ გათიშული იყო, რაც თაგვებს დასწავლაში ხელს უშლიდა.
“აღმოჩნდა, რომ ChR2-ის შეყვანამ ბოჭკოების ბუნებრივი თვისებები შეცვალა”, — თქვა ნეირომეცნიერმა მეგან კერიმ.
ახლა ჩვენ ბევრად მეტი ვიცით იმაზე, თუ როგორ ხდება სწავლა ნათხემში. თაგვისა და ადამიანის ტვინს შორის მსგავსების გათვალისწინებით, გონივრული იქნება ვივარაუდოთ, რომ იგივე პროცესები მხდება ჩვენს ტვინშიც.
“ეს შედეგები ყველაზე დამაჯერებელი მტკიცებულებაა იმისა, რომ ბოჭკოვანი სიგნალები აუცილებელია ნათხემის ასოციაციური სწავლისთვის“, — ამბობს კერი.
კვლევა Nature Neuroscience-ში გამოქვეყნდა.
მასალის გამოყენების პირობები
