Mozak kao navigacioni sistem: Nemački naučnik dobitnik Lajbnicove nagrade od 2,5 miliona evra

Mozak nam pomaže da se snađemo u svetu, ali funkcioniše i kao složen navigacioni sistem – mišljenje je profesora Kristijana Doellera, neuronaučnika koji je upravo dobio Lajnicovu nagradu vrednu 2,5 miliona evra za svoja istraživanja.

Psiholog prof. dr Kristijan Doeller sa Max Planck instituta za ljudske kognitivne i moždane nauke u Lajpcigu istražuje kako mozak funkcioniše kroz eksperimentalne igre. Studenti učestvuju u kompjuterskim simulacijama dok su u skeneru, koriste tastaturu da bi se kretali i donosili odluke, dok istraživači istovremeno prate njihovu moždanu aktivnost.

"Subjekti su, na primer, taksisti koji moraju da prevezu osobu od tačke A do tačke B. Dok obavljaju zadatak, mi merimo kodirajuće principe njihovog mozga", objašnjava Doeller.

Dok se testirani učesnici kreću kroz virtuelni grad, mozak funkcioniše poput navigacionog sistema, prenosi Euronews.

"Učesnici sa najboljim navigacionim rezultatima, koji pravilno savladaju 10 od 10 virtuelnih ruta i uvek pronađu najkraći put, pokazuju najvišu moždanu aktivnost", kaže Doeller.

Mozak kao kutija za beleške

Prema Doelleru, sistemi u mozgu koji pomažu pri navigaciji takođe organizuju memoriju, učenje i znanje. 

"Ako se setite školskih dana: indeks kartice su takođe bile organizovane prostorno da bi se sortirali pojmovi. Prostor je fantastičan medijum za vizuelizaciju stvari bliskih ili udaljenih na osnovu sličnosti ili različitosti".

Sociolog Niklas Luhman je svojevremeno rekao da je kutija u kojoj je organizovao svojih 90.000 rukom pisanih beleški odraz njegovog mozga. Luhmanova kutija i danas se analizira na Univerzitetu u Bilefeldu.

Doeller ističe da je navigacioni sistem mozga odgovoran i za memorisanje informacija.

"Kad koristite prostorne strategije za sortiranje informacija, kao što je raspoređivanje članaka po stolu, ovaj sistem je sigurno aktivan".

Otkriće rešetkastih ćelija

Pre nego što je proučavao navigacioni sistem, Doeller je 2010. godine imao prvi veliki istraživački uspeh otkrivanjem tzv. grid ćelija. Dok je princip grid ćelija već bio dokazan kod glodara, Doeller i njegovi saradnici su u studiji objavljenoj u časopisu Nature detektovali fMRI signal koji odražava položaj ispitanika u virtuelnoj realnosti i ispunjava kriterijume za kodiranje grid ćelija.

Andrew Brookes / ImageSource / Profimedia

Ovo je sugerisalo da ljudi predstavljaju položaj i prostornu percepciju na način sličan glodarima. Danas i pacovi prolaze kroz virtuelne simulacije na rotirajućim lopticama, objašnjava Doeller.

Njegova dugoročna istraživačka pitanja tiču se toga koliko ovaj navigacioni sistem mozga nije važan samo za kretanje od tačke A do B, već i za druge kognitivne zadatke – učenje koncepata, sticanje novih znanja i donošenje odluka.

2,5 miliona evra za nove projekte

Uz pomoć savremenih tehnika snimanja mozga, kao što su fMRI i MEG, Doeller je stekao ključne uvide u funkcionisanje mozga. Nagrada Gottfried Wilhelm Leibniz Prize, vredna 2,5 miliona evra, omogućava mu da sada pokrene složenija istraživanja, među kojima je proučavanje socijalnih interakcija kroz istovremeni kognitivni zadatak kod dva ispitanika u dva skenera.

"Tehnički je veoma složeno jer dva učesnika rešavaju interaktivni zadatak, a sinhronizacija skenera je izazovna", objašnjava Doeller.

Max Planck institut takođe radi na kliničkim studijama, uključujući rane faze Alchajmerove bolesti i pacijente sa Long Covid-om, a rezultati ovih istraživanja još nisu objavljeni.