Novi naučni rad objavljen u časopisu Nature pruža duboko razumevanje kako mozak otkriva greške u predviđanju putem sinergijskog rada dva ključna područja: neokorteksa i talamusa. Istraživanje, sprovedeno u Sainsburi Wellcome Centru na Univerzitetu u Londonu (UCL), razotkriva kako ove oblasti mozga surađuju na prepoznavanju neslaganja između očekivanja i stvarnih događaja.
Studija je koristila virtuelnu stvarnost da istraži kako mozak miševa reaguje na neočekivane vizuelne informacije. Rezultati otkrivaju da mozak selektivno pojačava odgovore na neočekivane senzorne informacije, što omogućava bolje učenje iz grešaka.
Profesor Sonja Hofer, vođa istraživačkog tima, objasnila je: „Naš mozak konstantno predviđa šta možemo očekivati u našem okruženju. Kada se predviđanja pokažu kao netačna, to izaziva snažnu aktivaciju različitih područja mozga, što nam pomaže da ažuriramo svoja očekivanja. Naša studija pruža nova saznanja o mehanizmima koji su odgovorni za ove signale greške predviđanja.“
Istraživači su koristili dvofotonsko snimanje kalcijuma za praćenje neuronske aktivnosti u primarnom vizuelnom korteksu. Otkriveno je da mozak pojačava aktivnost neurona koji najjače reaguju na neočekivane vizuelne ulaze, što sugeriše da su ovi signali greške rezultat selektivnog pojačanja tih informacija.
Dalje, korišćenjem optogenetike, tim je identifikovao ključne neurone – VIP interneurone i pulvinar talamusa – koji su od suštinskog značaja za signalizaciju grešaka u vizuelnom korteksu. VIP neuroni deluju kao regulatorni centar, dok pulvinar pojačava senzorne odgovore u neokorteksu kada su VIP neuroni aktivni.
„Naša otkrića ukazuju na kompleksnu interakciju između različitih neuronskih puteva i pružaju novu perspektivu u razumevanju kako mozak procesuira neočekivane informacije,“ rekao je dr. Šohei Furutači, viši naučni saradnik i prvi autor studije.
Istraživački tim planira dalje istraživanje kako se predviđanja u mozgu upoređuju sa stvarnim senzornim unosom i kako ovi signali utiču na učenje. Takođe, planiraju da primene svoja saznanja na modele poremećaja iz autističnog spektra (ASD) i poremećaja spektra šizofrenije (SSD) kako bi bolje razumeli mehaničke neuronske osnove ovih stanja.
