Oamenii de știință susțin că au găsit „busola” din creierul uman

Pentru a menține corpul orientat corect, creierul nostru efectuează calcule impresionante care urmăresc deplasarea prin intermediul unei hărți mintale a împrejurimilor. Cum funcționează „busola neurală” a oamenilor?

În timp ce multe cercetări s-au concentrat pe cartografierea acestui proces, puține au reușit să determine modul în care cablajul nostru neurologic monitorizează direcția.

• Neutrinii ar putea fi cheia pentru studierea nucleului Soarelui
• Oamenii de știință au găsit 128 de sateliți noi în jurul lui Saturn

O echipă de cercetători de la Universitatea din Birmingham (Marea Britanie) și Universitatea Ludwig Maximilian (Germania) a identificat activitatea specifică a creierului care descrie „busola neurală”, în speranța de a înțelege cum ne ghidăm prin lume.

Busola neurală care ne ajută să nu ne rătăcim

Chiar și cele mai mici erori în ceea ce privește orientarea corpului și direcția în care privim pot provoca probleme, fie că este vorba de trecerea prin ușa unei camere sau condusul unei mașini, iar studiul ar putea să ajute cercetările asupra bolilor neurodegenerative precum Alzheimer, scrie Science Alert.

„Știm că animalele precum păsările, șobolanii și liliecii au un circuit neural care le menține pe drumul corect, dar știm surprinzător de puțin despre cum gestionează creierul uman acest lucru în lumea reală”, spune neurologul Benjamin Griffiths, de la Universitatea din Birmingham.

În două experimente separate, Griffiths și colegii săi au determinat 52 de voluntari să își orienteze capul și ochii în diferite moduri, monitorizând semnalele cerebrale prin electroencefalogramă (EEG) conectată la scalp și înregistrându-le mișcările.

Ce părți ale creierului conlucrează pentru această „busolă”?

Au fost efectuate teste suplimentare pe 10 voluntari care deja aveau electrozi montați în interiorul craniului, pentru condiții precum epilepsia. Acest lucru i-a oferit echipei o privire și mai apropiată asupra regiunilor creierului care se aprind cu activitate în timp ce capul și ochii sunt mișcate.

Excluzând influențele asupra activității neuronale din mișcările musculare și inputul senzorial, cercetătorii au identificat regiuni în lobul temporal medial (implicate în memorie), cortexul parietal (implicat în legarea informațiilor primite) și parahipocamp (implicat în recunoașterea locului) ca fiind contribuitori semnificativi la busola neurală.

„Mai multe regiuni distincte sunt ajustate la schimbările unghiului capului, inclusiv lobul parietal și parahipocampul. Am identificat o semnătură ajustată la unghiul curent de orientare care este distinctă de inputul senzorial și de activitatea musculară”, explică cercetătorii în lucrare.

Semnalele din aceste regiuni au fost trimise chiar înainte de mișcările capului, sugerând că acestea au  un rol crucial în orientarea în direcția în care trebuie să fim și asigurându-ne că nu ne pierdem orientarea într-un mediu.

„Izolarea acestor semnale ne permite să ne concentrăm cu adevărat pe modul în care creierul procesează informațiile de navigare și modul în care aceste semnale funcționează alături de alte indicii, cum ar fi reperele vizuale”, spune Griffiths.

Studiind busola neurală umană, putem îmbunătăți sistemele de navigație

Cu o înțelegere mai bună a modului în care creierul pilotează corpul în jurul lumii, am putea ajuta la prevenirea deteriorării acestei părți specifice a circuitului neural. Echipa de cercetare sugerează, de asemenea, că cercetările în tehnologia de navigație ar putea beneficia și ele de pe urma unui astfel de studiu.

Noile descoperiri sunt interesante și în contextul dependenței crescânde de utilizarea tehnologiei pentru a ne orienta. S-ar putea ca busola noastră neurală să fi fost descoperită chiar în timp ce dependența noastră de ea scade.

„Abordarea noastră a deschis noi căi pentru explorarea acestor caracteristici, cu implicații pentru cercetările asupra bolilor neurodegenerative și chiar pentru îmbunătățirea tehnologiilor de navigație în robotică și Inteligență Artificială”, spune Griffiths.

Cercetarea a fost publicată în revista Nature Human Behaviour.

Vă recomandăm să citiți și:

Enzimele descoperite în bacteriile intestinale pot schimba grupele de sânge ale unui donator

Oamenii de știință au creat o celulă cerebrală funcțională din sare și apă

Transplanturile de organe pot schimba personalitatea și orientarea sexuală, arată un studiu uluitor

Cercetătorii sugerează să încercăm experiențe noi atunci când simțim că timpul ne scapă printre degete