Za decu, svet je pun iznenađenja. Odrasle je, pak, mnogo teže iznenaditi. A iza ovog naizgled jednostavnog stanja stvari stoje složeni procesi. Istraživači sa Univerziteta u Bazelu su koristili miševe da dekodiraju kako se reakcije na neočekivano razvijaju u rastućem mozgu.
Bebe vole da se igraju pikabu, nastavljajući da reaguju čak i na deseto iznenadno pojavljivanje partnera u igri. Prepoznavanje neočekivanog je važna kognitivna sposobnost. Na kraju krajeva, novo može značiti i opasno.
Međutim, tačan način na koji se iznenađenja obrađuju u mozgu menja se kako rastemo: neobični stimulansi se mnogo brže kategorišu kao „važni“ ili „neinteresantni“ i znatno manje iznenađuju kada se pojave drugi i treći put. Ova povećana efikasnost ima savršenog smisla: novi stimulansi mogu privući našu pažnju, ali ne izazivaju nepotrebno snažnu reakciju koja nas košta energije. Iako ovo u početku može izgledati trivijalno, do sada je bilo vrlo malo istraživanja ove činjenice u kontekstu razvoja mozga.
Eksperimenti sa mladim miševima koje je sproveo istraživački tim profesorke Tanije Barkat sada su počeli da dekodiraju kako mozak u razvoju obrađuje iznenađujuće zvukove i šta se menja dok odrastamo. Istraživači su izvestili o svojim nalazima u časopisu Science Advances.
U svojim eksperimentima, istraživači su koristili nizove zvukova u kojima se čuo drugačiji ton u nepravilnim intervalima između niza identičnih. Istovremeno su snimili moždane talase životinja. Ovaj proces je poznat kao „čudna paradigma“ i koriste ga zdravstveni radnici u svrhe kao što je dijagnoza šizofrenije.
Koristeći ova merenja, istraživači su uspeli da shvate kako se reakcija različitih regiona mozga na promenu tona razvija tokom vremena kod mladih miševa. Ova reakcija je u početku bila veoma jaka, ali se smanjivala kako je relevantna regija mozga sazrevala, do nivoa koji je uporediv sa onim kod merenja kod odraslih životinja. Međutim, ovaj razvoj se ne dešava istovremeno u različitim delovima mozga koji obrađuju zvuk.
Region poznat kao inferiorni kolikulus, koji se nalazi na početku puta od slušnog nerva do slušnog korteksa, već je bio potpuno zreo kod životinja u dobi od 20 dana, što je najranije vreme koje je tim proučavao. Drugo mesto, slušni talamus, pokazalo je reakciju „odraslih“ na drugačiji ton tek u dobi od 30 dana.
Razvoj samog korteksa velikog mozga, „primarnog slušnog korteksa“, trajao je još duže, do 50. dana. „Ovaj razvoj reakcije iznenađenja stoga počinje na periferiji i završava se u moždanoj kori“, kaže vođa studije Tania Barkat. Moždana kora stoga sazreva mnogo kasnije nego što se očekivalo – u ljudskim godinama, to bi otprilike odgovaralo ranim 20-im godinama.
Istraživači su takođe primetili da iskustva igraju ključnu ulogu u razvoju odgovora iznenađenja u moždanoj kori. Ako su miševi odgajani u okruženju neutralnom od buke, obrada neočekivanih zvukova u slušnom korteksu je značajno odložena.
Jedno od mogućih objašnjenja za ovo je da mozak – a posebno cerebralni korteks – formira unutrašnju sliku sveta tokom rasta, koju zatim upoređuje sa spoljnim stimulansima. Sve što ne odgovara ovom „pogledu na svet“ je iznenađenje, ali može dovesti i do ažuriranja.
„Bez iskustva sa zvukovima, međutim, cerebralni korteks kod ovih miševa nije u stanju da razvije takav model sveta“, kaže neuronaučnik Barkat. Kao rezultat toga, životinja nije u stanju da pravilno kategoriše zvukove u „poznate“ i „neočekivane“.
