Η εξερεύνηση ενός περιβάλλοντος βοηθά στη πρόληψη νευροεκφυλιστικών νόσων

Επιστήμονες του Ιδρύματος Salk ανακάλυψαν ότι ο χρόνος που αφιερώνουμε στην εξερεύνηση ενός περιβάλλοντος, προκαλεί την ανάπτυξη των νευρικών αναπαραστάσεων και μπορεί να προλαμβάνει νόσους, όπως είναι η Αλτσχάιμερ.

Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο Nature Neuroscience, αποδεικνύουν ότι οι νευρώνες στον ιππόκαμπο του εγκεφάλου που είναι απαραίτητοι για τη χωρική πλοήγηση, τη μνήμη και το σχεδιασμό, αντιπροσωπεύουν το χώρο με τρόπο που συμμορφώνεται με μη γραμμική προοπτική αλλά με τρισδιάστατη έκταση που μεγαλώνει προς τα έξω εκθετικά. (Με άλλα λόγια, έχει σχήμα σαν το εσωτερικό μιας διογκούμενης κλεψύδρας).

Αυτή η ανακάλυψη παρέχει πολύτιμες μεθόδους για την ανάλυση δεδομένων σχετικά με νευροεκφυλιστικές διαταραχές που αφορούν τη μάθηση και τη μνήμη, όπως Νόσος Αλτσχάιμερ.

"Η μελέτη μας δείχνει ότι ο εγκέφαλος δεν δρα πάντα με γραμμικό τρόπο. Αντίθετα, τα νευρωνικά δίκτυα λειτουργούν κατά μήκος μιας επεκτεινόμενης καμπύλης, η οποία μπορεί να αναλυθεί και να κατανοηθεί χρησιμοποιώντας γεωμετρία και θεωρία πληροφοριών", λέει η καθηγήτρια του Salk, Tatyana Sharpee, η οποία ηγήθηκε της μελέτης.

Στην τρέχουσα μελέτη, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η γεωμετρία καθοδηγεί επίσης τις νευρικές αποκρίσεις. Οι υπερβολικοί χάρτες αισθητηριακών μορίων και γεγονότων, γίνονται αντιληπτοί με υπερβολικούς νευρικούς χάρτες. Οι αναπαραστάσεις του χώρου επεκτάθηκαν δυναμικά σε σχέση με το χρόνο που ξόδεψε ένα ποντίκι εξερευνώντας ένα νέο περιβάλλον. Και, όταν ένας αρουραίος κινούνταν πιο αργά μέσα σε ένα περιβάλλον, αφομοίωνε περισσότερες πληροφορίες για το χώρο, γεγονός που έκανε τις νευρικές αναπαραστάσεις να αυξηθούν ακόμη περισσότερο.

«Τα ευρήματα παρέχουν μια νέα προοπτική για το πώς οι νευρικές αναπαραστάσεις μπορούν να αλλάξουν με την εμπειρία», λέει ο Huanqiu Zhang, μεταπτυχιακός φοιτητής στο εργαστήριο της Sharpee. «Οι γεωμετρικές αρχές που προσδιορίζονται στη μελέτη μας μπορούν επίσης να καθοδηγήσουν μελλοντικές προσπάθειες για την κατανόηση της νευρικής δραστηριότητας σε διάφορα συστήματα του εγκεφάλου».

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

«Στη συνέχεια, θα θέλαμε να μάθουμε περισσότερα για το πώς αυτές οι δυναμικές υπερβολικές αναπαραστάσεις στον εγκέφαλο αναπτύσσονται, αλληλεπιδρούν και επικοινωνούν μεταξύ τους», δήλωσε η καθηγήτρια.