„Harta” şi ”busola” din creierul uman: au fost identificate pentru prima oară celulele care ne ajută să ne orientăm

Se cunoaşte faptul că animalele folosesc trei tipuri de celule pentru a se orienta: celulele „de direcţie” se activează când animalul este întors cu faţa spre o anumită direcţie, celulele „de loc” sunt activate doar în cazul unei anumite localizări, iar celulele „grilă” emit impulsuri la intervale regulate cât timp animalul este în mişcare.

Celulele „grilă” trimit informaţii celulelor de loc şi ambele tipuri de celulele transmit informaţii spre hipocamp – arie cerebrală responsabilă de formarea amintirilor. Împreună, aceste componente ajută animalul să-şi formeze o reprezentare mentală a sa în mediul înconjurător.

La om, fusese descoperită existenţa celulelor de loc şi de direcţie, dar existenţa celulelor grilă fusese doar sugerată, în urma unor indicii apărute în cursul scanărilor cerebrale.

Pentru a afla dacă aceste celule există într-adevăr la om, cercetătorii de la Universitatea Drexel, SUA, au studiat 14 persoane care aveau deja implantaţi în creier electrozi meniţi să trateze epilepsia.

Specialiştii au înregistrat activitatea unui tip de celule cerebrale în timp ce voluntarii jucau un joc pe computer, ce simula conducerea maşinii printr-un spaţiu deschis, căutând diferite obiecte şi trebuind să ţină minte unde le găsiseră.

Apoi, într-o etapă ulterioară, au trebuit să localizeze din nou obiectele, cât de repede puteau, deşi de data aceasta obiectele erau invizibile şi apăreau doar dacă subiectul le localiza corect.

Mediul virtual în care se desfăşura jocul era lipsit de indicii vizuale specifice, care ar fi putut fi folosite pentru a localiza obiectele. Cercetătorii doreau ca subiecţii să şi formeze o hartă mentală a localizării obiectelor, ceea ce ar fi necesitat intrarea în acţiune a celulelor grilă.

Aşa au descoperit că anumite celule emiteau impulsuri la intervale regulate, ca reacţie la un sistem de organizare şi reprezentare a spaţiului identic cu cel de la animale. Ca şi la animale, aceste celule erau localizate în cortexul entorhinal, responsabil de orientare şi memorie, şi în coretxul cingulat, implicat în învăţare. Dar, surprinzător, ele se găseau şi în cortexul prefrontal, care este implicat în formarea unor noi amintiri episodice – reţinerea unor evenimente care s-au întâmplat într-un anumit loc şi într-un anumit moment, cum ar fi întâlnirea cu un vechi prieten, undeva pe o anumită stradă.

Descoperirea ar putea duce la găsire unor noi căi de a ajuta persoanele care au probleme de orientare – cum se întâmplă cu cele care suferă de maladia Alzheimer-, fie cu medicamente, fie prin tehnici de stimulare cerebrală care ar putea îmbunătăţi activitatea celulelor grilă.

Sursa: New Scientist