Ուղեղի «ժամանակային բջիջները» կարող են ավելի կարեւոր լինել, քան ընդունված էր կարծել. հետազոտություն

Ժամանակն է որոշում ամեն բան, թե ինչպես ենք փոխգործակցում մեր աշխարհի հետ եւ ինչպես ենք կողմնորոշվում դրանում։ Նոր հետազոտությունը մկների վրա ցույց է տալիս, որ որոշակի բջիջներ հիմնարար նշանակություն ունեն, թե ինչպես ենք ուսումնասիրում ժամանակից կախված բարդ վարքը։

ԱՄՆ Յութայի նահանգի գիտնականների թիմի բացահայտումը կարող է օգնել հայտնաբերել նեյրոդեգեներատիվ հիվանդությունները, որոնք ազդում են ժամանակի ընկալման վրա, ինչպիսին է Ալցհեյմերի հիվանդությունը։ Այս հետազոտությունը հրապարակվել է Nature Neuroscience ամսագրում։

Ձեր անձնական արխիվների համար հիշողություն ստեղծելու համար ձեր ուղեղը պետք է կոդավորի ժամանակն ու իրադարձությունների հաջորդականությունը։ Այն ստեղծում է այդ ժամանակային սանդղակը՝ օգտագործելով շղթաները մեդիալ քունքային հատվածում (MTL), որոնցից մեկը մեդիալ էնտորինալ կեղեւն է (MEC)։

MEC սխեման ունի «ժամանակի օղակներ», որոնք գործի են դրվում խնդիրների կատարման որոշակի պահերի վայրկյանի եւ րոպեի ընթացքում, ինչն օգնում է մեզ հետեւել ժամանակի այդ պահին։

Գիտնականները կասկածում են, որ այդ «թայմերը» կարող է իր հետքը թողնել  դրվագային հիշողություններում, ուստի մեր փորձի «կադրերը» վերարտադրվում են հաջորդաբար, կառուցված ռիթմով, գրել է Planet Today-ը։ Բայց դրա համար այդ ժամանակային բջիջները պետք է ուսուցանման դինամիկա ունենան, որը թույլ կտա նրանց կոդավորել տարբեր ժամանակային համատեքստերը։

Մենք գիտենք, որ «տարածական բջիջները» MTL-ի ներսում կարող են վերակազմակերպել իրենց «ակտիվացման դաշտերը» տարածական համատեքստերի համապատասխան, երբ կենդանին տեղափոխվում է տարբեր պայմաններում։

Հետազոտողները ցանկացել են պարզել, թե արդյոք ժամանակային բջիջներն ունեն նման ունակություն՝ «վերանշանակելու» տարբեր ժամանակային համատեքստերը։ Նրանք միացրել են ուսուցանման բարդ խնդիրը ուղեղի վիզուալացման հետ, որպեսզի հետեւեն ժամանակի բջիջների ակտիվության օրինաչափություններին։

Եթե ժամանակի բջիջները նույնքան ճկուն են, որքան եւ տարածականները, ենթադրել է թիմը, ապա «1. ժամանակի բջիջների առանձին հաջորդականությունները կդառնան ակտիվ, երբ կենդանիները սովորեն նույնականացնել նոր ժամանակային համատեքստը՝ ձեւավորելով յուրաքանչյուր ժամանակային համատեքստի ինքնատիպ քարտեզ կամ «ժամանակային սանդղակ»։ 2. Այդ դինամիկան նպաստում է ժամանակային վարքի ուսուցանմանը»։

Առաջին փորձի ժամանակ մկները կատարել են առաջադրանքը, որում վճռական նշանակություն է ունեցել իրադարձությունների ժամանակը. նրանք պետք է  տարբերեին հոտը դրա հայտնվելու տարբեր պահերին, որպեսզի պարգեւատրում ստանային։

Բջիջների ժամանակային ակտիվության օրինաչափությունները մշտական են եղել՝ անկախ հոտի խթանի բնույթից, բայց դարձել են ավելի բարդ մկների ուսուցանմանը զուգընթաց՝ մշակելով ինքնատիպ «ժամանակային սանդղակներ» յուրաքանչյուր խթանի համար։

Հետազոտողները նկատել են, որ երբ մկները ճիշտ չեն կատարել փորձը, նրանց ժամանակի բջիջները նույնպես ճիշտ չեն աշխատել։

«Ենթադրվում է, որ ժամանակի բջիջները ակտիվ կլինեն հետազոտության որոշակի պահերի»,- ասում է նեյրոկենսաբան Հյոնու Լին։ «Բայց երբ մկները սխալներ են կատարել, այդ ընտրովի գործունեությունը դարձել է չկարգավորված»։

Երբ հետազոտողները անջատել են ժամանակի բջիջները, մկները նախկինի պես կարողացել են ընկալել եւ կանխատեսել իրադարձությունների ժամանակը, բայց նրանց համար անհնար է դարձել զրոյից ժամանակի վրա հիմնված խնդիրն ուսումնասիրելը։

«Զարմանալի է, որ ժամանակի բջիջները ավելի բարդ դեր են խաղում, քան պարզապես ժամանակին հետեւելը»,- ասում է հետազոտության առաջին հեղինակ, նեյրոկենսաբան Էրին Բիգուսը։ «MEC-ը չի գործում որպես պարզ վայրկենաչափ։ Նրա դերը այդ ավելի բարդ ժամանակային հարաբերությունների փաստացի ուսումնասիրումն է»։

Հետազոտությունը կարող է հանգեցնել այն բանին, որ ավելի լավ ընկալվեն հոգեբանական վիճակները, որոնց դեպքում մարդիկ ժամանակն ընկալում են տարբեր կերպ, օրինակ, Ալցհեյմերի հիվանդությունը, որը ախտահարում է MEC-ը վաղ փուլերում։

«Մենք փորձում ենք ուսումնասիրել, թե արդյոք բարդ վարքային խնդիրները կարող են օգտակար լինել Ալցհեյմերի հիվանդության վաղ հայտնաբերման համար»,- ասում է հետազոտության ավագ հեղինակ, նեյրոկենսաբան Ջեյմս Հեյսը։

Հետազոտողները նշում են, որ սա կարեւոր է նաեւ աուտիզմի դեպքում։

Թեեւ հետազոտողները հայտնաբերել են, որ MEC-ը կարեւոր դեր է խաղում ժամանակի մեջ, MTL-ում կան այլ հատվածներ, ինչպիսին են հիպոկամպը եւ լատերալ էնտորինալ կեղեւը, որոնք նույնպես կոդավորում են ժամանակը։

Հետևեք NEWS.am Medicine-ին Facebook-ում և Twitter-ում