Kas saate oma ajule loota?

Kas olete kunagi tundnud, et teie aju on teie peal trikke mänginud? Uued uuringud näitavad, et järgmine kord, kui arvate, et teie aju "segab teid", võite olla õiged.

Ajakirjas avaldatud leiud Loodus, viitavad sellele, et aju on oma olemuselt ebausaldusväärne.

See ei pruugi enamikule meist üllatav olla, kuid neuroteadlasi on see aastakümneid hämmastanud. Arvestades, et aju on kõige võimsam teadaolev arvutiseade, kuidas saab see nii hästi toimida, kuigi selle ahelate käitumine on erinev?

Pikaajaline hüpotees on see, et aju vooluringid on tegelikult usaldusväärsed - ja ilmselt suur varieeruvus on tingitud sellest, et teie aju tegeleb samaaegselt paljude ülesannetega, mis üksteist mõjutavad.

Just seda hüpoteesi testisid Londoni ülikooli kolledži teadlased otse.

Meeskond - Wolfsoni biomeditsiiniliste uuringute instituudi eksperimentaatorite ja Gatsby arvutusliku neuroteaduste üksuse teoreetiku Peter Lathami koostöö - ammutas inspiratsiooni tähistatud liblikaefektist, sellest, et liblika tiibade klapp Brasiilias võis teele asuda tornaado Texases.

Nende idee oli tutvustada aju väikest häiret, liblikatiibade neuraalset ekvivalenti, ja küsida, mis juhtuks ringkonnakohtu tegevusega. Kas häirimine kasvaks ja avaldaks mõju, mõjutades seeläbi ülejäänud aju või sureks kohe välja?

Selgus, et sellel on tohutu mõju. Häire oli üks roti ajus olevale ühele neuronile viidud üks lisahüpe ehk närviimpulss. See üksik lisatasu põhjustas umbes kolmkümmend uut lisatasu naabruses paiknevates neuronites ajus, millest enamik põhjustas veel kolmkümmend lisatasu jne.

See ei pruugi tunduda kuigi palju, arvestades, et aju tekitab igal sekundil miljoneid piike. Kuid teadlaste hinnangul mõjutas see üks täiendav piik miljoneid aju neuroneid.

"See tulemus näitab, et varieeruvus, mida me ajus näeme, võib tegelikult olla tingitud mürast ja kujutab endast normaalse ajufunktsiooni põhijooni," ütles juhtiv autor dr Mickey London, Wolfsoni biomeditsiiniliste uuringute instituut, UCL.

See tippude kiire võimendamine tähendab, et aju on äärmiselt ‘lärmakas’ - palju-palju lärmakam kui arvutid.

Sellele vaatamata suudab aju tohutu kiiruse ja täpsusega täita väga keerukaid ülesandeid, palju kiiremini ja täpsemini kui kõige võimsam arvuti, mis kunagi ehitatud (ja tõenäoliselt ehitatakse lähitulevikus).

UCL-i teadlased soovitavad, et aju kõrge müratase korral nii hästi töötamiseks peab see kasutama strateegiat, mida nimetatakse kiiruskoodiks. Kiirusekoodis arvestavad neuronid paljude neuronite ansambli aktiivsust ja eiravad nende igaühe tekitatud individuaalset varieeruvust ehk müra.

Nii et nüüd teame, et aju on tõeliselt lärmakas, kuid me ei tea ikkagi, miks.

UCL-i teadlased pakuvad, et üks võimalus on see, et see on hind, mida aju maksab neuronite kõrge ühenduvuse eest (iga neuron ühendub umbes 10 000 teisega, mille tulemuseks on inimese ajus üle 8 miljoni juhtmestiku).

Eeldatavasti on see kõrge ühenduvus vähemalt osaliselt vastutav aju arvutusvõime eest. Kuid nagu uuringud näitavad, mida suurem on ühenduvus, seda mürarikkam on aju. Seetõttu, ehkki müra ei pruugi olla kasulik funktsioon, on see vähemalt kasuliku funktsiooni kõrvalprodukt.

Allikas: University College London