Είναι γνωστό εδώ και καιρό ότι τα αποκαλούμενα κύτταρα του χώρου στον ανθρώπινο ιππόκαμπο είναι υπεύθυνα για την κωδικοποίηση της θέσης του ατόμου στο διάστημα. Ένας σχετικός τύπος κυττάρων εγκεφάλου, που ονομάζονται κύτταρα πλέγματος, κωδικοποιεί μια ποικιλία θέσεων που κατανέμονται ομοιόμορφα σε όλο το διάστημα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα είδος κυψελωτού σχεδίου.Τα κύτταρα που εμφανίζουν αυτό το πρότυπο ανακαλύφθηκαν στον ενδοθωρακικό φλοιό.
Πως ακριβώς λειτουργεί το σύστημα των κυψελίδων στον ανθρώπινο εγκέφαλο, και ειδικότερα με ποια χρονική δυναμική, έχει μέχρι στιγμής κερδοσκοπία. Μια πολύ συζητημένη πιθανότητα είναι ότι τα σήματα από αυτά τα κύτταρα δημιουργούν χάρτες «γνωστικών χώρων» στους οποίους ο άνθρωπος οργανώνει και αποθηκεύει διανοητικά τις περιπλοκές του εσωτερικού και του εξωτερικού τους περιβάλλοντος.
Μια ευρωπαϊκή-αμερικανική ομάδα επιστημόνων έχει πλέον τη δυνατότητα να αποδείξει, με ηλεκτροφυσιολογικά στοιχεία, την ύπαρξη ενεργειών που μοιάζουν με πλέγματα στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Christian Doeller του Ινστιτούτου Max Planck για τις ανθρώπινες γνωσιακές και εγκεφαλικές επιστήμες (MPI CBS) στη Λειψία και του Δρ Tobias Staudigl του Ινστιτούτου Donders για τον εγκέφαλο, τη γνώση και τη συμπεριφορά, το Πανεπιστήμιο Radboud, μεθόδους για την απεικόνιση της δραστηριότητας των κυττάρων δικτύου, ενώ τα θέματα διερεύνησαν εικόνες καθημερινών σκηνών. “Υποθέτουμε ότι αυτές οι αρχές χωρικής κωδικοποίησης στον εγκέφαλοαποτελούν τη βάση των υψηλότερων γνωστικών επιδόσεων – εδώ σε αυτή τη μελέτη, στον τομέα της αντίληψης, αλλά ενδεχομένως και στη λήψη αποφάσεων ή ακόμα και στην κοινωνική αλληλεπίδραση “, εξήγησε ο καθηγητής Doeller, ο οποίος τώρα συνεχίζει την έρευνα ως νέος διευθυντής της MPI CBS στη Λειψία.
Για να καταδείξουν τη δυναμική της εγκεφαλικής δραστηριότητας, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν ανεξάρτητες μετρήσεις χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικές μεθόδους. Τριάντα έξι υγιείς συμμετέχοντες σαρώθηκαν χρησιμοποιώντας μαγνητοεγκεφαλογραφία (MEG) και μετρήθηκε ενδοκρανιακή ηλεκτροεγκεφαλογραφία (EEG) σε έναν επιληπτικό ασθενή. Κατά τη διάρκεια μιας σάρωσης MEG, τα υποκείμενα κάθονται κάτω από ένα είδος κράνος που μετρά τα μαγνητικά πεδία που προκαλούνται από τα ηλεκτρικά ρεύματα των ενεργών νευρικών κυττάρων.
“Αυτό μας επέτρεψε να καταγράψουμε δεδομένα που είναι μια έκφραση της στιγμιαίας συνολικής δραστηριότητας του εγκεφάλου, χωρίς καμία καθυστέρηση” εξηγεί ο Tobias Staudigl, πρώτος συγγραφέας της μελέτης. Διεξάγει έρευνα στο ιατρικό κέντρο Cedars-Sinai στο Λος Άντζελες (ΗΠΑ). Οι συμμετέχοντες παρακολούθησαν 200 φωτογραφίες που περιείχαν εσωτερικές και εξωτερικές σκηνές. “Εκτός από τις μετρήσεις MEG,
Στην περίπτωση του επιληπτικού ασθενούς, οι ερευνητές εκμεταλλεύτηκαν το γεγονός ότι για διαγνωστικούς σκοπούς, πριν από χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο, είχαν εμφυτευτεί ηλεκτρόδια που θα μπορούσαν να καταγράψουν απευθείας την ηλεκτρική δραστηριότητα στον εγκέφαλο. Ζητήθηκε να κοιτάξει παρόμοιες εικόνες με εσωτερικές και εξωτερικές σκηνές, καθώς και με ζώα και πρόσωπα. Οι κινήσεις του ματιού μετρήθηκαν επίσης, επιτρέποντας στους επιστήμονες να αποκτήσουν ένα πρόσθετο σύνολο δεδομένων για την καταγραφή των μοτίβων ενεργοποίησης των κυττάρων .
«Εξετάσαμε κατά πόσο τα πρότυπα δραστηριότητας ολόκληρου του κυτταρικού συστήματος του δικτύου έχουν συγκεκριμένη δομή, όπως έχει υποτεθεί για λίγα χρόνια», αναφέρει ο καθηγητής Doeller. “Με την εμφάνιση των εικόνων των υποκειμένων των οπτικών σκηνών, καταφέραμε να το καταδείξουμε αυτό είναι η πρώτη φορά που αυτό το αποτέλεσμα μετρήθηκε με εγγραφές MEG και EEG και ανοίγει πολλές συναρπαστικές ευκαιρίες για περαιτέρω έρευνα. οδηγούν σε νέους βιοδείκτες για ασθένειες όπως το Αλτσχάιμερ στο μέλλον, γιατί σε νεαρούς ενήλικες με αυξημένο κίνδυνο νόσου του Αλτσχάιμερ έχουμε ήδη δει ότι μειώνεται η δραστηριότητα του κυτταρικού δικτύου.