RAZGOVORNIK

PAMTE SE I PROSTOR I VREME

Edvard Moser

Ne postoji pamćenje bez prostora i pamćenje koje se ne odvija u vremenu. Još ne znamo tačno kako se ova sinteza u mozgu odvija, ali znamo da ako postoji oštećenje u hipokampusu, to se odražava na gubitak pamćenja o svakodnevnim događajima, objašnjava nobelovac Edvard Moser.

Milica Momčilović

Edvard Moser, neuronaučnik, dobitnik je Nobelove nagrade za medicinu ili fiziologiju 2014. godine. Zajedno sa svojom suprugom Mej-Brit Moser i britansko-američkim neurologom Džonom O’Kifom, nagrađen je za istraživanje pozicionog sistema mozga.

Otkriće unutrašnjeg GPS sistema u mozgu rešilo je problem koji je vekovima mučio filozofe i naučnike: kako naš mozak stvara mapu prostora koji nas okružuje i kako možemo da se krećemo kroz tako složeno okruženje. Moser je direktor Kavlijevog Instituta za sistemske neuronauke na Univerzitetu Trondhejm u Norveškoj.

Gospodine Moser, otkrili ste da u mozgu postoji sistem koji omogućava orijentaciju u prostoru i dokazuje da postoji ćelijska osnova za kognitivnu funkciju višeg nivoa. Kako određujemo svoj položaj u prostoru?

Edvard Moser:Od kada je naš Institut počeo sa radom, pre gotovo dvadeset godina, fokus je bio na istraživanju prostora u mozgu. Upotrebom savremenih tehnika snimanja mozga mapirali smo veze sa hipokampusom kod pacova koji su se kretali u prostoriji, i tako 2005. otkrili da postoje aktivnosti u ćelijama obližnjeg dela mozga, u entorinalnom korteksu. Uočili smo da određene ćelije postaju aktivne kada pacov prođe kroz više mesta raspoređenih na heksagonalnoj mreži. Svaka pojedinačna ,gridʼ ćelija (grid cells) aktivirala se na jedinstven način, a zajedno su formirale koordinatni sistem koji je pacovima omogućavao kretanje kroz prostor. Otkrili smo nekoliko tipova nervnih ćelija koje imaju specifičnu funkciju u mapiranju prostora.

Najpoznatije su svakako mrežne ćelije koje su aktivne samo na određenim mestima. Ako pacov ili čovek hoda po površini kvadrata, na primer kutije, ove ćelije će biti aktivne samo na određenom mestu. Tako se formira poseban koordinatni sistem za određivanje naše lokacije u mozgu. Otkrili smo i druge ćelije ‒ one koje signaliziraju granice, one koje utiču na brzinu eksperimentalnih pacova, a naše najnovije proučavanje usmereno je na ćelije koje beleže poziciju u odnosu na predmet u prostoru. Sve ove ćelije imaju specijalnu funkciju i nalaze se u delu mozga koji se zove medijalni entorinalni korteks (medial entorhinal cortex).

 

Istraživači u vašoj grupi su otkrili mrežu moždanih ćelija koje kroz iskustvo i pamćenje izražavaju osećaj za vreme. Rad je objavljen u časopisu Nejčer. Kako mozak doživljava vreme?

Moser:Naše najnovije otkriće je u vezi sa lateralnim entorinalnim korteksom (lateral entorhinal cortex), delom mozga koji takođe istražujemo, koji je po strukturi veoma sličan medijalnom entorinalnom korteksu ali još nije poznato čemu tačno služi. U Institutu ovo polje proučavamo najmanje deset godina, i ništa iznenađujuće nismo pronašli. Jedan od problema svakako je bio taj što su se svi snimljeni signali stalno menjali, i bili vrlo nestabilni. Najpre smo mislili da je u pitanju tehnički problem. Ali, dok su u ovom delu mozga signali bili nestabilni, u drugim su bili stabilni, što tek nije imalo smisla. Na kraju, kada smo prikupili više podataka iz ovog polja, zaključili smo da ukoliko ovaj deo mozga beleži vreme, onda je normalno da signali budu konstantno nestabilni.

Ovaj deo mozga, uz aktivnost stotina ćelija, u stvari beleži protok vremena. U našim eksperimentima pacovi šetaju po kutiji, sakupljaju grickalice, to im dajemo kako bi ponavljali aktivnosti ukrug.

Edvard Moser (Vikipedija)

Eksperiment je pokazao protok vremena, ali ne kao na satu, ne u sekundama ili minutima. Pokazao je broj iskustava, odnosno njihovu učestalost. Ako je pacov treniran da ponovi isti zadatak milion puta, videćete da se ova aktivnost u mozgu ponavlja takođe milion puta.

Mi ovo želimo da vidimo kao signal za vreme u mozgu, ali to je u stvari epizoda vremena koja se formira po iskustvu, nije časovnik. To su dve sasvim različite stvari. Mreža prikazuje vremensku skalu događaja i pamti njihov redosled na osnovu iskustva. Iskustvo i redosled događaja su ključ kako se ovo vreme formira i meri u mozgu. Deo mozga gde se opaža vreme nalazi se odmah do dela koji ocrtava, skenira prostor.

Govorimo o subjektivnom poimanju vremena, što se razlikuje od toga kako mozak, objektivno pomoću mrežnih ćelija formira mapu prostora?

Moser:Da, govorimo o subjektivnom vremenu. Ljudi ga različito doživljavaju. Iskustvo, i redosled događaja u okviru iskustva, čine suštinu subjektivnog doživljaja vremena koje mozak generiše i meri. U poređenju sa delom mozga koji opaža vreme na osnovu iskustva, grid ćelije realnije formiraju mapu. Naravno, i tu može da dođe do odstupanja, sistem za orijentaciju nije uvek sto posto precizan, ali je u celini prilično tačan (to zavisi od toga koliko ste blizu zida ili predmeta). S druge strane, beleženje vremena na osnovu iskustva ima mnogo više varijabli i više dimenzija, proučavanje nije jednostavno zato što je mnogo ćelija uključeno u proces, i teško ih je prepoznati.

Danas mnogo toga znamo o tome kako mozak „razume” prostor, dok je naše znanje o vremenu još neadekvatno. Prostor u mozgu je relativno jednostavan za istraživanje. Sastoji se od specijalizovanih ćelija koje vrše određenu funkciju. One su ključ sistema.

U kakvoj su vezi vreme i prostor koji istražujete s pamćenjem?

Moser:Spomenuo sam vam dva dela mozga: medijalni i lateralni entorinalni korteks koji se odnose na prostor i vreme. Oba dela šalju informacije u hipokampus, za koji se već pedeset godina zna da je veoma važan za pamćenje, pogotovo za epizode događaja koje nazivamo svakodnevnim pamćenjem. Danas verujemo, na osnovu prikupljenih podataka, da su ova dva izvora dotoka informacija u hipokampus osnovni činioci u kreiranju pamćenja, da pamtimo na osnovu kombinacije informacija o prostoru i vremenu. To se posebno odnosi na epizodno pamćenje zato što svako pamćenje o nekom događaju ima komponentu prostora i vremena.

Ne postoji pamćenje bez prostora i pamćenje koje se ne odvija u vremenu. Još ne znamo tačno kako se ova sinteza u mozgu odvija, ali znamo da ako postoji oštećenje u hipokampusu, to se odražava na gubitak pamćenja o svakodnevnim događajima. Kod ljudi koji boluju od Alchajmerove bolesti, na primer, hipokampus i entorinalni korteks su oštećeni, a posledica je da oni ne mogu da se snađu u prostoru i teško mogu da se sete svakidašnjih, uobičajenih stvari.

Naša dalja istraživanja razvijaju se u pravcu boljeg razumevanja kognitivnih procesa kao što su pamćenje, razmišljanje i planiranje. Naše poslednje objavljeno otkriće, zajedno sa prethodnima, rezultat je strpljivog, višegodišnjeg istraživačkog rada vođenog radoznalošću. Ovaj proboj će u budućnosti sigurno uticati na poboljšanje života većeg broja ljudi, a to je nešto što mi u Institutu vrednujemo najviše.

(Izvor RTS)

O autoru

Stanko Stojiljković

Ostavite komentar