ČAS JE ZA ... NEVRONČKE!

Najsibo pri športu, petju ali pa pomivanju posode, človeški možgani uporabljajo svoje kompleksne sisteme živčnih celic med drugim tudi za percepcijo časa. Do zdaj najbolj uveljavljena teorija navaja, da se v možganih nahaja posebna struktura, nekakšna centralizirana ura, ki ji je dodeljena naloga procesiranja časa. Vprašanja, ali je temu res tako, so se lotili raziskovalci in raziskovalke z ugledne ameriške univerze MIT in o tem v začetku tega meseca objavili študijo v reviji Nature Neuroscience.

Izvedli so raziskavo na petletni opici in opičjaku vrste resus makak, ki so ju za učinkovito izvedbo eksperimenta urili kar 2 leti. Znanstveniki in znanstvenice so preučili, kaj se dogaja z možgansko aktivnostjo opic med izvajanjem motorične naloge. V ta namen so se poslužili snemanja aktivnosti nevronov treh možganskih regij: frontalnega korteksa, kavdatnega jedra in talamusa. Uspešno so posneli aktivnost kar 2000 nevronov, kar je največ od doslej izvajanih raziskav s to metodo.

Opici so posadili v temno sobo in jima s pomočjo kraniotomije – posega, pri katerem začasno odstranijo del lobanje – v možgansko skorjo vstavili elektrode, potrebne za snemanje nevronske aktivnosti. Nato so pričeli z izvedbo eksperimenta. Vsaka naloga se je začela s pojavom dveh fiksacijskih točk, kroga na sredini podlage in kvadrata pol stopinje nižje. Pred začetkom vsake od motoričnih nalog se je ena izmed fiksacijskih točk obarvala, medtem je druga ostala bela. Obarvan krog je opici sporočil, naj za uspešno izvedbo naloge uporabi premik oči, obarvan kvadrat pa je za izvedbo zahteval premik roke. Sama barva je opici posredovala informacijo o trajanju željenega intervala. Rdeča barva je odražala 800 milisekund dolg interval, modra pa interval dolžine 1500 milisekund.

Konkretno – če se je pojavila rdeča barva, je opica vedela, da se od nje v naslednjem koraku naloge pričakuje motorični gib 800 milisekund po prikazu naslednjega dražljaja. Po kratkem zamiku je okolica relevantne točke utripnila in tako opici sporočila, naj izvede ali premik oči do določene točke ali pa pritisne na gumb čez 800 milisekund ali 1500 milisekund.

Zbrane rezultate snemanja aktivnosti nevronov so statistično obdelali ter jih vstavili v doslej obstoječe časovne modele. Podatki se ne skladajo z nobenim izmed njih, ampak namesto tega nakazujejo na splošen princip časovnega temporalnega podaljšanja.

Princip časovnega temporalnega podaljšanja pomeni, da ko sta živali med izvajanjem eksperimenta producirali daljše intervale, je aktiviranje celic potekalo po isti nevronski poti kot pri izvedbi krajših intervalov. Razlika pa je bila le v tem, da je sama aktivacija celic potekala počasneje. To »natezanje« in »krčenje« aktivnosti nevronov v več možganskih regijah nakazuje na odsotnost centralizirane možganske ure. Pri tem pa priča o obstoju fleksibilnega, dinamičnega in difuznega sistema.

V prazničnem času je o času razmišljal vajenec Marko.