Jaunākie pētījumi smadzenēs: šādi Rēgensburgas zinātnieki atšifrē vizuālos procesus!

Jaunākie pētījumi smadzenēs: šādi Rēgensburgas zinātnieki atšifrē vizuālos procesus!

Angelika Lingnau no Rēgensburgas Universitāte un Nensija Kanvišere no MIT McGovern institūta nesen saņēma lielu dotāciju no MIT Vācijas – Rēgensburgas Universitātes sēklu fonda programmas. Šis finansējums ļaus pētnieku grupai padziļināti izpētīt sarežģītās cilvēka smadzeņu vizuālās sistēmas.

Viņu pētījuma galvenais mērķis ir iegūt labāku izpratni par to, kā smadzenes apstrādā vizuālo informāciju. Komandas mērķis ir noskaidrot, kā šie procesi palīdz mums interpretēt apkārtējo pasauli un atbilstoši rīkoties. Šajos pētījumos izmantota uz datiem balstīta pieeja, kuras pamatā ir uzlabotā funkcionālās magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (fMRI) metode.

Funkcionālās magnētiskās rezonanses attēlveidošanas pamati

Funkcionālā magnētiskās rezonanses attēlveidošana, kas pazīstama arī kā fMRI, ir īpaša magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI) forma. Tas tika izstrādāts, pamatojoties uz fiziķa Keneta Kvonga darbu, un mēra izmaiņas audu asinsritē dažādos smadzeņu reģionos. Tas notiek, izmantojot BOLD efektu, ko iegūst no attiecības starp ar skābekli bagātu (oksihemoglobīnu) un ar skābekli nabadzīgām asinīm (deoksihemoglobīns). Lai gan aktīvām nervu šūnām ir nepieciešams vairāk enerģijas, tas palielina asins plūsmu noteiktos smadzeņu apgabalos.

Tehnoloģija atspoguļo funkcionālos procesus smadzenēs šķērsgriezuma attēlu sēriju veidā un var noteikt nervu šūnu aktivitātes līdz pat milimetru precīzai lokalizācijai. Tāpēc tas ir ne tikai daudzpusīgs medicīniskajā diagnostikā, bet arī spēlē nozīmīgu lomu smadzeņu izpētē un psihiatrijā.

Pētījuma pieeja un mērķi

Savā pētniecības projektā Lingnau un Kanwisher cenšas ļaut datiem runāt paši par sevi. Lai gan iepriekšējie pētījumi vairāk koncentrējās uz konkrētām kategorijām, piemēram, sejām vai instrumentiem, un sekoja hipotēzēm balstītai pieejai, pašreizējā projekta mērķis ir atkārtoti pārbaudīt smadzeņu ventrālās un sānu apstrādes ceļu funkcionālo organizāciju.

Jo īpaši komanda analizē sānu apstrādes ceļa kritiskās iezīmes un salīdzina tās ar ventrālo ceļu. Šīs visaptverošās analīzes mērķis ir palīdzēt saprast, kā dažādas smadzeņu sistēmas palīdz izprast vizuālo pasauli un kā tās palīdz mums orientēties šajā proprioceptīvajā vidē.

MIT-Vācija – Rēgensburgas Universitātes sēklu fonds tika izveidots 2019. gadā, lai veicinātu sadarbību starp abām iestādēm un tādējādi nodrošinātu pētniecības projektus, kuriem ir gan zinātniska, gan praktiska nozīme.

Rezumējot, Lingnau un Kanwisher darbs ir ne tikai svarīgs fundamentālajiem pētījumiem, bet arī potenciāls pielietojumam klīniskajā diagnostikā un terapijā. Nākotnē viņu novatoriskās pieejas varētu sniegt būtisku ieskatu cilvēka izziņā un vizuālajā uztverē, kas pārsniedz pašreizējās pētniecības pieejas.