Neuronite vastuolulised toimingud on selgitatud
Aju neuronid on teadlasi juba mõnda aega hämmeldanud. Miks, kui nad hakkavad kehas liikumisi vallandama, näivad mõned spontaanselt sooritavat oodatule vastupidist tegevust?Stanfordi teadlased arvavad, et nad on sellest aru saanud.
Kui võrrelda neuroni käitumist kella pendliga, hakkavad asjad mõistlikuks saama, ütles elektrotehnika doktorikraadiga doktor Mark Churchland.
"Klassikaline idee on see, et neuronid on kodeeritud mingi kavandi järgi, milles igal neuronil on liikumine, mida ta eelistab," ütles ta.
See tähendab, et neuron muutub kõige aktiivsemaks enne eelistatud liikumist ja selle ajal, selgitab ta. Näiteks kui inimene soovib oma jalga paremale nihutada, oleksid kõik neuronid aktiivsed, kuid parempoolset eelistavad neuronid näitaksid kõige rohkem aktiivsust.
"Kuid me leidsime, et neuron võib olla väga aktiivne enne, ütleme, paremale liikumist, kuid siis tegelikult sulgeda vahetult enne paremale liikumist," ütles Churchland.
Või võib see olla vasakpoolse liikumise eel täiesti passiivne, kuid seejärel vasakpoolse liikumise ajal tugevalt aktiivne. Kui proovite seostada ühe neuroni aktiivsust toimuva toimega, tundub see hull. "
Churchland selgitab pendlianaloogiat veelgi, öeldes, et pendli paremale pööramiseks peate kõigepealt selle vasakule tõmbama. Kui pendel kiigub vasakule ja paremale, liigub see eri aegadel erinevates suundades, kuid kogu tegevus töötab ikkagi õige aja hoidmiseks.
"Kui te ütleksite, et neuron hääletas tegelikult oma eelistatud liikumise poolt, siis ütleksite, et ta hääletab praegu vasakule liikumise poolt ja kümnendik sekundit hiljem hääletab paremale ja kümnendik sekundit pärast seda hääletab millegi muu poolt, ”ütles Churchland. "Sellel poleks üldse mõtet."
"Kui hääletus on midagi, mis peaks kogu aeg kena ja järjekindel püsima, võib pendel erineval ajal eri suundades kõikuda. Kuid pendlil on dünaamika, mis on ajas ühtlane, kuigi pendli asend pole, ”sõnas Churchland.
Churchland ja elektrotehnika dotsent Krishna Shenoy, Ph.D., said neid närvipendlitoiminguid uurida reesus-makaagi ahvidega, kelle närviaktiivsust jälgis arvuti.
Katse ajal mängisid ahvid videomängu “lööd kärbse”, kus ruut sumises ekraanil ringi nagu sumisev kärbes. Kui see maandus (lõpetas jigitamise), siis ahv oli selle kallal.
Mäng võimaldas teadlastel salvestada neuronaalset aktiivsust mitte ainult kärbsepüüdmise liikumise ajal, vaid ka ajal, mil ahvid valmistusid liikuma.
Uuring on leitud 4. novembri numbrist Neuron.
Allikas: Stanfordi ülikool