Tim istraživača sa MIT-a otkrio je da se kognitivne mape, koje se obično povezuju s fizičkim navigacijskim zadacima, takođe formiraju i aktiviraju kada samo razmišljamo o sekvencama iskustava, bez fizičkog pokreta ili senzornog unosa. Ova studija, objavljena u časopisu Nature, prva je koja pokazuje ćelijsku osnovu mentalne simulacije i imaginacije u neprostornom domenu kroz aktivaciju kognitivne mape u entorhinalnom korteksu.
Kada ljudi putuju poznatom rutom, njihov mozak koristi kognitivne mape pohranjene u hipokampusu i entorhinalnom korteksu, omogućavajući navigaciju kroz poznate puteve i lokacije. Prethodna istraživanja su pokazala da se ove mape aktiviraju kada se krećemo kroz fizički prostor. Novo istraživanje MIT-a proširuje ovo znanje, otkrivajući da slične mape nastaju i kada se samo razmišlja o sekvencama događaja.
Istraživači su proučavali životinje koje su koristile džojstik za navigaciju kroz niz slika. Tokom treninga, životinjama su prikazivani samo određeni parovi slika, ali ne svi mogući parovi. Kada su životinje naučile navigaciju kroz poznate parove, testirane su sa novim parovima slika koje nikada ranije nisu videle.
Rezultati su pokazali da su životinje mogle da se mentalno kreću između novih parova slika od prvog pokušaja, što sugeriše prisustvo kognitivne mape.
Da bi razumeli kako se ove mape formiraju i koriste, istraživači su snimili aktivnost pojedinačnih neurona u entorhinalnom korteksu tokom zadatka. Otkrili su da neuroni pokazuju karakteristične izbočine aktivnosti koje odražavaju mentalne predstave orijentira koje životinje očekuju, iako nisu fizički prisutni. Vremenski razmak između ovih izbočina bio je tačno onoliko koliko bi životinjama trebalo da stignu do sledećeg orijentira, što je bilo 0,65 sekundi.
Istraživači su razvili računarski model baziran na modelu kontinuiranog atraktora, koji je prilagođen za učenje obrazaca aktivnosti iz senzornog unosa. Model je bio u stanju da rekonstruiše ta iskustva kasnije, čak i bez senzornog unosa, pokazujući kapacitet za asocijativno učenje i ponovnu kreaciju senzornog iskustva.
Istraživači planiraju da dalje istraže kako mozak reaguje na nepravilno raspoređene orijentire ili one koji su raspoređeni u prsten. Takođe, nameravaju da zabeleže moždanu aktivnost u hipokampusu i entorhinalnom korteksu dok životinje uče zadatak navigacije.
Ova studija otkriva nove uvide u sposobnost mozga da kreira i koristi kognitivne mape ne samo za fizičku navigaciju, već i za mentalnu simulaciju i imaginaciju, otvarajući nove mogućnosti za razumevanje kako mozak uči i pamti informacije.
Ovi nalazi predstavljaju značajan korak napred u razumevanju kognitivnih procesa i mogu imati dalekosežne implikacije na istraživanje učenja, pamćenja i neuroloških poremećaja.
