Мозокот функционира како музичка кутија за да координира низа дејства

Овие ќелии можат да вршат различни секвенци на дејства, исто како што музичката кутија може да се прилагоди за да изведува различни секвенци на тонови. Наодите ни помагаат да ги разбереме алгоритмите што мозокот ги користи за флексибилно да генерира сложени однесувања, како што се планирање и расудување, и може да бидат корисни за разбирање како таквите процеси одат наопаку во психијатриски состојби како шизофренија.

Истражувачите проучувале глувци кои учеле различни секвенци на однесување, но со иста структура. Ова им овозможило да откријат како глувците ги генерализираат структурите на нови задачи, карактеристика на интелигентното однесување.

„Секој ден решаваме нови проблеми со генерализирање на постојното знаење. Да го земеме готвењето како пример. Кога ќе наидете на нов рецепт, можете да го искористите вашето претходно знаење за слични рецепти за да откриете кои чекори се потребни, иако никогаш претходно не сте направиле ново јадење. „Сакавме детално да разбереме на клеточно ниво како мозокот го постигнува тоа, а исто така да изведеме од таа мозочна активност алгоритмите што се користат за решавање на проблемот“, велат истражувачите.

На глувците им била дадена серија од четири целни локации. Додека деталите за секвенците беа различни, општата структура беше иста. Глувците се движеа помеѓу целните локации (A, B, C и D) кои се повторуваа во низа.

По доволно секвенци, глувците направија нешто извонредно – погодија дел од низата што не ја доживеале досега. Кога првпат стигнаа до Д на нова локација, знаеја да се вратат директно кај А. Оваа постапка не можеше да се запамети затоа што претходно не била доживеана. Така, глувците ја знаат општата структура на задачата и можат да ја следат нивната „позиција“ во координатите на однесувањето.

За да откријат како глувците ја научиле општата структура на задачата, истражувачите ја разгледале активноста на многу поединечни клетки во областа на мозокот наречена медијален фронтален кортекс. Откриено е дека овие клетки колективно го мапирале „прогресот на целта“. На пример, една ќелија може да се активира кога животното е 70% од патот до целта, без оглед на тоа каде е целта или колку време е потребно за да стигне таму.

Клетките ги следеа положбите на однесувањето на животното во однос на специфичните дејства, а подгрупата клетки исто така го мапираа напредокот по целокупната патека – тие беа како флексибилни градежни блокови кои заедно градат координатен систем на однесување.

Во суштина, клетките формираат повеќе координатни системи, од кои секој му кажува на животното каде е во однос на одредена акција. Слично на музичката кутија што може да се прилагоди за да произведува која било низа тонови, мозокот може да „изведе“ дејствија на однесување.

Истражувачите сега проучуваат како овие обрасци на активност се вградени во врските на мозокот кога учат нови однесувања и како тие се појавуваат во мозокот во развој. Дополнително, претходната работа сугерира дека слична мозочна активност е присутна во еквивалентни кола кај здрави луѓе.

Ова ги поттикна истражувачите да испитаат со психијатри како овие процеси се засегнати во услови како што е шизофренијата, кои ги вклучуваат истите мозочни кола. Ова може да објасни зошто луѓето со шизофренија го преценуваат својот напредок кон целите, што доведува до самоизмама.