Máy đo tốc độ thần kinh của não chúng ta 29.07.2015

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Khoa học và Công nghệ Na Uy, May-Britt và Edvard Moser (May-Britt, Edvard Moser) đã tìm thấy các tế bào thần kinh tốc độ trong não chuột - hoạt động của chúng thay đổi tùy thuộc vào tốc độ di chuyển của chuột.

Trở lại năm 2005, các nhà khoa học đã tìm thấy một nhóm tế bào thần kinh trong vỏ não ruột mà nhanh chóng được gọi là hệ thống GPS của não. Các tế bào này lần lượt bắn ra khi cá nhân di chuyển trong không gian — nghĩa là, các tế bào thần kinh có thể được cho là đánh dấu các khu vực lãnh thổ. Điểm đặc biệt của chúng là các tế bào thần kinh như vậy bật theo một sơ đồ đặc biệt, phá vỡ không gian thành các mảnh hình lục giác, khiến nó trông giống như một mạng lưới khổng lồ. Do đó tên của chúng - tế bào thần kinh lưới, hoặc tế bào thần kinh mạng. Bản thân vỏ não ruột đóng một vai trò lớn trong việc hình thành trí nhớ không gian và trí nhớ khai báo (về các sự kiện và đối tượng mà chúng ta đã nhìn thấy tận mắt).

Tuy nhiên, dễ hiểu, hoạt động của các tế bào định hướng không gian phụ thuộc vào tốc độ mà cá nhân di chuyển trong cảnh quan. Rõ ràng, hoạt động của hệ thống GPS thần kinh phải được điều chỉnh bởi một số loại cảm biến tốc độ. Mặt khác, việc lập bản đồ địa hình còn phụ thuộc vào bối cảnh xung quanh, hướng di chuyển, sự hiện diện hay không có ranh giới. Do đó, việc tìm ra các tế bào thần kinh có thể phát hiện tốc độ là một nhiệm vụ rất khó khăn: hoạt động của chúng trong não của động vật thí nghiệm phải tách biệt với hoạt động của những con khác phản ứng với sự thay đổi về hướng, bối cảnh, v.v. Ngoài ra, động vật di chuyển tự do thường dừng lại, và trong thời gian dừng, theo các tác giả của tác phẩm, bộ não - ít nhất là bộ phận chịu trách nhiệm định hướng trong không gian - thường chuyển sang một phương thức hoạt động khác.

Các nhà khoa học thần kinh đã sử dụng một thiết bị tài tình tương tự như một chiếc ô tô không có đáy: con chuột trong đó chỉ có thể di chuyển theo một hướng và cùng tốc độ với chính thiết bị đang di chuyển. "Chiếc xe" được lập trình để thay đổi tốc độ, nhưng không bao giờ dừng lại trong suốt 4 mét mà anh ta "vượt qua" cùng với con chuột. Kết quả là, có thể tìm thấy các tế bào mà hoạt động của chúng thay đổi rõ ràng khi tăng hoặc giảm tốc độ di chuyển, và chúng hoạt động ngay cả khi con vật di chuyển trong bóng tối. Về điểm này, chúng tương tự như các nơ-ron lưới không gian, hoạt động bất chấp môi trường, phân định không gian xung quanh bất kể những gì xung quanh. (Các tế bào khác được phát hiện bởi John O'Keefe, người đã chia sẻ giải Nobel với cặp vợ chồng Moser, chịu trách nhiệm cho việc lấp đầy cảnh quan cụ thể.) Các tế bào thần kinh tốc độ nằm ở cùng vị trí với các tế bào thần kinh lưới - trong vỏ não ruột, và, rất có thể, cả hai nhóm tế bào đều tích cực giao tiếp với một người bạn. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature.

Tuy nhiên, không chắc rằng các ô mới sẽ là ô duy nhất có chức năng của đồng hồ đo tốc độ. Theo Michael Hasselmo của Đại học Boston, ông và các cộng sự sẽ sớm có một bài báo mô tả một số loại nơ-ron đo vận tốc, bao gồm cả những nơ-ron được tìm thấy trong vỏ não ruột.

Mặt khác, chúng ta có thể nhớ lại một công trình rất gần đây về Neuron - trong đó các nhà khoa học thần kinh từ Đại học Bonn và Trung tâm Bệnh thoái hóa thần kinh Đức mô tả một mạch thần kinh liên kết trí nhớ không gian và tốc độ di chuyển. Bằng cách thay đổi tần số xung trong mạch này, có thể ảnh hưởng đến hành vi của chuột, cách nó di chuyển. Chuỗi tế bào tốc độ cao được kết nối với hồi hải mã, trung tâm chính của bộ nhớ; mặt khác, vỏ não ruột cũng được bao gồm trong "vùng ảnh hưởng" của hồi hải mã.

Mặc dù tất cả các thí nghiệm được mô tả đều được thực hiện trên động vật, nhưng ở con người, rất có thể, mọi thứ hoàn toàn giống nhau - xét cho cùng, điều quan trọng là chúng ta phải biết tốc độ chuyển động của chính mình. Có lẽ có một số máy đo tốc độ thần kinh cùng theo dõi chuyển động của cơ thể và báo cáo chúng với hệ thống GPS, hệ thống này cùng với bản đồ được lưu trong bộ nhớ sẽ tạo thành bức tranh về vị trí của chúng ta.