Creierul ne ajută să ne orientăm în lume, dar funcționează și ca un sistem de navigație. Aceasta este opinia neurocercetătorului Christian Doeller, care tocmai a fost distins cu Premiul Leibniz, în valoare de 2,5 milioane de euro, pentru cercetările sale, scrie Euronews.
Psihologul prof. dr. Christian Doeller, de la Institutul Max Planck pentru Științe Cognitive Umane și ale Creierului, îi pune pe studenții din Leipzig să joace jocuri pe calculator într-un scanner, pentru a investiga modul în care funcționează creierul lor. Subiecții țin în mână o tastatură cu ajutorul căreia navighează sau iau decizii.
Neurocercetătorul și echipele sale de la Doellerlab vor să afle un lucru în special: care sunt cele mai importante principii de codificare ale creierului care fac posibilă gândirea umană?
Doeller descrie jocul pe calculator pe care subiecții îl văd pe peretele din spatele scannerului: „Sunt, de exemplu, șoferi de taxi și trebuie să transporte o persoană din punctul A în punctul B. Și în timp ce îndeplinesc această sarcină, noi le măsurăm activitatea cerebrală în paralel”.
În timp ce subiecții conduc prin orașul virtual, creierul lor funcționează ca un sistem de navigație.
„Subiecții cu o performanță ridicată de navigare, adică cei care parcurg corect 10 din 10 trasee virtuale prin orașul virtual și găsesc întotdeauna cel mai scurt drum, au cea mai ridicată activitate cerebrală”, mai explică acesta.
Creierul ca sistem de navigație sau cutie cu fișe
Potrivit profesorului Doeller, sistemele din creier care ajută la navigare organizează, de asemenea, memoria, învățarea și cunoștințele precum un sistem de navigație.
„Dacă vă amintiți de anii de școală: fișele erau organizate și ele spațial, pentru a sorta termenii. Spațiul este un mediu fantastic pentru a vizualiza lucrurile apropiate sau îndepărtate pe baza similarității și disimilarității”, mai spune acesta.
Sociologul Niklas Luhmann spunea cândva că fișierul în care își organiza cele 90.000 de note scrise de mână era o reflecție a creierului său. Cutia cu fișe a lui Luhmann este analizată și astăzi la Universitatea din Bielefeld.
Potrivit neurocercetătorului Doeller, sistemul de navigație al creierului este responsabil de memorarea informațiilor.
„Asta înseamnă că, ori de câte ori folosiți o strategie spațială pentru a sorta informații, puneți articole de ziar în locuri diferite pe birou etc., acest sistem de navigație este cu siguranță activ”, explică el.
Cu mult înainte de a studia sistemul de navigație, psihologul a avut primul său mare succes în cercetare în 2010, prin demonstrarea așa-numitelor celule grid. Deși principiul celulelor grid fusese deja demonstrat la rozătoare, Doeller și colegii săi au publicat un studiu în revista Nature în care au detectat un semnal de imagistică prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI) care reflecta poziția unui subiect într-un mediu de realitate virtuală și îndeplinea criteriile de codificare a celulelor grid.
Studiul sugera că oamenii își reprezintă poziția și percepția spațială într-un mod foarte similar cu rozătoarele.
Între timp, șobolanii și șoarecii sunt și ei confruntați cu realitatea virtuală și fixați pe bile sau sfere rotative, după cum explică Doeller.
„Marea noastră întrebare de cercetare, actuală, dar și pe termen lung, este că acest sistem cerebral de navigație nu este relevant doar pentru a găsi drumul din punctul A în punctul B într-un oraș, ci și pentru îndeplinirea altor sarcini cognitive. De exemplu, învățarea conceptelor și acumularea de cunoștințe noi”, mai spune neurocercetătorul.
Profesorul Doeller și echipa sa vor să afle în ce măsură alte funcții cognitive – precum controlul acțiunilor, luarea deciziilor și dobândirea de cunoștințe conceptuale noi – pot fi explicate prin principiile fundamentale ale ipotezei lor privind sistemul de navigație.
2,5 milioane de euro pentru proiecte noi datorită Premiului Leibniz
Cu ajutorul tehnicilor moderne de imagistică, precum rezonanța magnetică funcțională (fMRI) și magnetoencefalografia (MEG), dr. Christian Doeller a obținut informații esențiale despre creier. Tocmai a fost distins cu Premiul Gottfried Wilhelm Leibniz, în valoare de 2,5 milioane de euro.
Cu această sumă impresionantă, profesorul Doeller poate acum să urmărească cercetări mai complexe, pe care le consideră deosebit de captivante. Cercetătorul vrea să investigheze modul în care creierul procesează interacțiunea socială, observând doi subiecți într-un proces cognitiv comun de învățare.
„Este foarte complex din punct de vedere tehnic, deoarece cei doi subiecți rezolvă o sarcină interactivă. Iar, desigur, sincronizarea celor două scannere este complexă, în timp ce cei doi subiecți efectuează simultan sarcina cognitivă în ambele scannere în cadrul acestui studiu”, explică neurocercetătorul.
Institutul Max Planck pentru Științe Cognitive Umane și ale Creierului lucrează, de asemenea, la studii clinice, cum ar fi cele privind stadiile incipiente ale bolii Alzheimer sau pacienții care suferă de Long Covid. Rezultatele acestor studii nu au fost încă publicate.