Sie entdecken den Bereich, der es uns ermöglicht, uns im Raum zu lokalisieren

Wir öffnen unsere Augen und sehen die Welt, aber unsere Fähigkeit, die Triade „Selbst“, „Andere“ und „Umwelt“ räumlich zu erfassen, beschränkt sich bei weitem nicht auf den Sehsinn. Stattdessen handelt es sich um eine intensive Aktivität in einem zentralen Bereich des Gehirns, dem Hippocampus, wo Neuronen namens „Ortszellen“ aktiviert werden Zellen platzieren. In einem wertvollen wissenschaftlichen Grundlagenbeitrag zur Zukunft neurodegenerativer Erkrankungen hat ein Forscher des Leloir-Conicet-Instituts in Zusammenarbeit mit chinesischen Wissenschaftlern klärende Aspekte entschlüsselt wie Gehirnmechanismen ablaufen die es ermöglichen, den Raum darzustellen.

Veröffentlicht Anfang Mai im Magazin NaturDie fragliche Arbeit trug den Titel „Multiplex-Darstellung anderer im CA1-Unterfeld des Hippocampus weiblicher Mäuse“. Die Autoren befassten sich mit einem Thema, das seit den 1970er Jahren zu entschlüsseln versucht wurde: wie das Gehirn die Räumlichkeit, in die wir eintauchen, konstruiert oder versteht (technisch „repräsentiert“).

alles passiert automatisch und wir nehmen es nicht einmal wahr, aber es stellt sich heraus, dass wir den Raum nicht nur aufgrund unserer Position in Bezug auf andere und die Umwelt registrieren, sondern unwillkürlich (auch) die Beziehung anderer zur Umwelt gedanklich zur Kenntnis nehmen . Es handelt sich um ein subjektives Verständnis von Situationen, das auch eine vollständige (Draufsicht-, Panorama-)Ansicht der Szene umfasst. Alles auf einmal.

Emilio Kropff, ein Physiker mit einem Doktortitel in kognitiver Neurowissenschaft, Forscher bei Conicet und Leiter des Labors für Gehirnphysiologie und -algorithmen am Leloir-Institut, arbeitete mit Wissenschaftlern der Universität Peking zusammen. „Ich habe am Versuchsdesign mitgearbeitet und die Datenanalyse geleitet“, sagte er.

Kropff begann das Gespräch mit Clarion Apropos Fußball: „Wenn ich spiele, vertrete ich wahrscheinlich hauptsächlich den Torwart in Bezug auf seine Position vor dem Tor, aber wenn ich einen Pass zu einem Mitspieler machen möchte, muss ich ihn vor allem in Bezug auf seine Position vertreten.“ ich selbst. Es handelt sich um zwei unterschiedliche Darstellungsformen, die gleichzeitig existieren und bei der Entscheidungsfindung helfen.“

Aber ist es nicht offensichtlich, dass ein Großteil dessen, was um uns herum geschieht, von unseren Schuhen aus aufgezeichnet wird, während ein anderer Teil dessen, was passiert, von der Position anderer aus wahrgenommen wird? Für die Neurowissenschaften, erklärte Kropff, nein.

Der große Impulsgeber auf diesem Gebiet war der Nobelpreisträger von 2014, John O’Keefe, und erst 2018 begannen wir, die Art und Weise, wie sich Hippocampus-Neuronen konfigurieren, genauer zu bestimmen spezifische räumliche Karten.

Stellen Sie sich das so vor: Bei jedem Schritt, den wir machen, leuchtet dieses oder jenes Neuron auf, aber es gibt kein Muster, nach dem dieses Neuron immer zuerst aufleuchtet; dann so und so und so weiter.

Und es ist noch schwieriger. Denn zurück zu den „subjektiven“ und „panoramischen“ Aufzeichnungen, die wir von allen Situationen haben: In jeder dieser Darstellungsarten „feuern“ nicht einmal dieselben Neuronen. Jeder aktiviert (Kropff sagt „feuert“) seine eigene Karte von Neuronen.

Es gibt eine Million Fragen. Woher wissen wir, wo der andere ist, wenn wir den Kopf drehen und ihn nicht mehr sehen? Wie berechnen wir eine Route zu einem bestimmten Ziel, wenn die Person, die uns den Weg dorthin erklärt, sagt: „Es ist neben dieser Kirche“, anstatt uns Schritt für Schritt zu führen (Tun Sie dies zuerst. dann, das)? Was passiert, wenn die Strecke verstopft ist? Wie entwerfen wir einen Plan B?

Die Registrierung von Räumlichkeit ist eine enorme Fähigkeit, die wir in jedem Moment nutzen. Eine Fähigkeit, die offensichtlich und natürlich erscheinen mag. Außer wenn es fehlschlägt.

All dies geschieht in einer Schlüsselstruktur des Gehirns, der Hippocampusviel beliebter wegen seiner Beteiligung als „Arche“ unbewusster Erinnerungen als wegen seiner Rolle in der Räumlichkeit.

Wie Kropff feststellte: „Der Hippocampus ist an vielen neurodegenerativen Erkrankungen beteiligt. Am repräsentativsten ist die Alzheimer-Krankheit, da sie den Hippocampus vor dem Rest des Gehirns angreift. Tatsächlich sind die ersten beiden üblichen Symptome im Zusammenhang mit der Krankheit Gedächtnisverlust und Schwierigkeiten, sich zurechtzufinden.

Bis zu diesem Punkt wurde das Wort „repräsentieren“ mehrmals gesagt. „In einer bestimmten Situation werden bestimmte Neuronen im Hippocampus elektrisch aktiviert. Genau genommen ist eine Erinnerung die Möglichkeit, dieselbe Aktivierung in der Zukunft wiederherzustellen. In der Fachsprache nennt man diese Aktivierung ‚Repräsentieren‘“, stellte der Wissenschaftler nun klar , was sind die Ergebnisse des Papiers?

„Wenn ich dir die Anweisung gebe, an einen Ort zu gehen, erkläre ich dir Schritt für Schritt, dann gebe ich dir eine Anweisung egozentrischaber wenn ich es dir sage ‘Es liegt neben der Kirche„Ich leite dich allozentrisch„, als ob du aufstehen und dich selbst auf der Karte sehen könntest, mit einem anderen Blickwinkel, der nicht der deine ist“, erklärte Kropff und spielte damit auf jene Darstellungen an, die wir umgangssprachlich „subjektiv“ und „panoramisch“ nennen könnten.

Diese Konzepte sind der Schlüssel zur Verfolgung der drei Schlussfolgerungen der Forscher, die Nagetiere in Bewegung beobachteten, die die Bewegungen eines Dritten nachahmen mussten.

Die erste war, dass beide Arten der Repräsentation im Hippocampus vorkommen, „was bisher noch nicht gesagt wurde“. Und alles geschieht auf ganz besondere Weise: „Ich stelle den anderen nicht auf eine einzige Weise dar, sondern aus ganz unterschiedlichen Blickwinkeln, als wäre es ein kubistisches Gemälde.“

Zweitens stellten sie fest, dass bei dieser Art des „Begreifens“ der Räumlichkeit zwar unterschiedliche Standpunkte koexistieren, „derjenige, der am präsentesten ist, der ist egozentrisch. „Es wurden mehr Neuronen beobachtet, die an dieser Art der Darstellung arbeiteten.“

Obwohl nun der egozentrische soziale Vektor mehr Gewicht hat, um beispielsweise zu messen, wo sich der andere in Bezug auf den einen befindet, „hört dieser soziale Vektor auf schießen wenn man den Kopf dreht. Derjenige, der in diesem Moment weiter feuert, ist der allozentrische soziale Vektor.“ Das heißt, gleichzeitige Standpunkte, die nicht egozentrisch sind.

Die dritte Frage ist sehr relevant, wenn man über die Zukunft dieser Forschung nachdenkt: „Wir haben herausgefunden, dass die Darstellungen immer effizienter werden, wenn man einer Maus beibringt, eine andere zu jagen und ihr bei Erfolg eine Belohnung zu geben.“ Es ist etwas, das auf viele Arten getestet werden kann, und es ist immer klar, dass es in der neuronalen Aktivität kein bestimmtes „Rauschen“ mehr gibt. Der Lärm wird leiser und die Neuronen spezialisieren sich.“

Mit anderen Worten, die Forscher beobachteten a Plastizität in diesen neuronalen Synapsenverbänden. Plastizität führt zu einer besseren Darstellung des Anderen.

All dies führt zu einer schönen Tatsache zum Abschluss: „Diese Arbeiten werden mit Tieren gemacht, aber es gibt einen sehr schönen Artikel, der sich mit Londoner Taxifahrern beschäftigt.“ Es ist bekannt, dass sie für den Erhalt der Lizenz den gesamten Stadtplan kennen lernen und komplexe Tests absolvieren müssen. Was war in der Zeitung zu sehen? „Im Vergleich zu anderen Menschen hatten Londoner Taxifahrer einen größeren Hippocampus.“