Ameliyat geçiren epilepsi hastalarını kullanan bir çalışma, sinirbilimcilere bir düşüncenin insan beynindeki hareketini ilhamdan tepkiye kadar eşi benzeri görülmemiş ayrıntılarla izleme fırsatı verdi.
2018’de yayınlanan bulgular, farklı bölgeler arasındaki karmaşık etkileşimlerin koordinatörü olarak prefrontal korteksin rolünü doğruladı, algımızı eylemle ilişkilendirdi ve “bilişin tutkalı” olarak kabul edilebilecek şey olarak hizmet etti.
Bilginin bir alandan diğerine geçişini ölçmeye yönelik önceki çabalar, invazif olmasa da mükemmel çözünürlükten daha azını sunan elektroensefalografi (EEG) veya fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) gibi işlemlere dayanıyordu.
Berkley, California Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından yürütülen çalışma, elektrokortikogra (ECoG) adı verilen hassas bir teknik kullanarak nöronların elektriksel aktivitesini kaydetti.
Bu, yüzlerce minik elektrotun korteksin tam karşısına yerleştirilmesini, EEG’den daha fazla uzamsal ayrıntı sağlamasını ve fMRI zamanında çözünürlüğü iyileştirmesini gerektirdi.
Bu, ortalama bir gönüllünüz için etik olmayan bir risk seviyesi oluştursa da, epilepsi ameliyatı geçiren hastaların beyin aktiviteleri tam da bu şekilde izlenerek araştırmacılara birkaç test yapma şansı verir.
16 test deneğinin her biri, nöral aktiviteleri izlenirken ve izlenirken, kendi elektrot düzenlemelerine uyacak şekilde çeşitli görevler gerçekleştirdi.
Katılımcılardan bir uyarıcıyı dinlemeleri ve yanıt vermeleri veya ekranda yüzlerin veya hayvanların görüntülerini izlemeleri ve bir eylem gerçekleştirmeleri istenmiştir.
Bazı görevler diğerlerinden daha karmaşıktı; örneğin, basit bir eylem bir kelimeyi tekrarlamayı içerirken, daha karmaşık bir versiyonu onun zıtlığını düşünmekti.
Araştırmacılar, elektriksel aktivitenin bir alandan – işitsel uyaranların yorumlanmasıyla ilişkili alanlar gibi – prefrontal kortekse, motor korteks gibi bir eylemi şekillendirmek için gerekli alanlara anlık hareketini izlediler.
Bunların hiçbiri herhangi bir sürpriz yaratmasa da, sonuçlar prefrontal korteksin aktiviteyi yönetmedeki rolünü açıkça vurguladı.
Bazı görevler için girdisi oldukça sınırlıydı. Diğerlerinde, bölgenin çok çalışması, kelimelerin tanınmasını koordine etmek için beynin birden fazla bölümünden gelen sinyalleri yönetmesi, muhtemelen yeni bir yanıt sağlamak için bir grup kası çalıştırmadan önce hatıraları taraması gerekiyordu.
UC Berkeley’den sinirbilimci Robert Knight, “Bu çok seçici çalışmalar, frontal korteksin orkestratör olduğunu ve nihai bir çıktı için işleri birbirine bağladığını buldu” dedi.
“Bilişin tutkalı.”
Prefrontal korteksin, beynin çok görevli bir bölgesinde bekleneceği gibi, düşünce sürecinin çoğu boyunca aktif kaldığı görüldü.
Bir alandan diğerine geçiş ne kadar hızlı olursa, insanlar bir uyarana o kadar hızlı tepki verdi.
Çalışmanın baş yazarı, sinirbilimci Avgusta Shestyuk, “fMRI çalışmaları genellikle bir görev gittikçe zorlaştığında beyinde ve özellikle de prefrontal kortekste daha fazla aktivite gördüğümüzü bulur” dedi.
“Burada, bunun nöronların her zaman gerçekten çok sıkı çalışıp ateşlenmesinden kaynaklanmadığını, bunun yerine korteksin daha fazla alanının görevlendirildiğini görebiliyoruz.”
Şaşırtıcı olan şey, her bölgenin kesin zamanlamasıyla ilgili ayrıntılardı.
Yanıt veren alanlardan bazıları dikkat çekici derecede erken, çoğu zaman uyarıcı sırasında aydınlandı, bu da bize tam bir yanıt elimizden gelmeden beynimizin korteksin bu kısımlarını harekete geçirmeye başladığını gösteriyor.
“Bu, insanların bazen neden düşünmeden önce bir şeyler söylediklerini açıklayabilir,” diyor Shestyuk.
Bu araştırma yayınlandı Doğa İnsan Davranışı.
Bu makalenin bir versiyonu ilk olarak Ocak 2018’de yayınlandı.
.