Nový výskum naznačuje, že potkany si môžu predstaviť, kde boli, a premýšľať o pohybujúcich sa objektoch.
Schopnosť stratiť sa v myšlienkach a použiť našu predstavivosť snívať nemusí byť pre ľudí úplne jedinečné. A štúdia publikovaná 2. novembra v časopise Veda zistili, že potkany dokážu premýšľať o predmetoch a miestach, ktoré nie sú priamo pred nimi.
[Súvisiace: Ako sa veda spoliehala na skromné laboratórne potkany.]
Predstavovanie si miest, ktoré sú mimo našej súčasnej pozície, je súčasťou oboch Pamäť a vykúzliť možné budúce scenáre. Ak majú zvieratá túto schopnosť, mohli by mať formu predstavivosti, ktorá je podobná nášmu druhu.
"Potkany môžu skutočne aktivovať reprezentáciu miest v prostredí bez toho, aby tam chodili," Chongxi Lai, spoluautor štúdie a inžinier a neurovedec v Howard Hughes Medical inštitút, uviedol vo vyhlásení. "Aj keď je jeho fyzické telo fixované, jeho priestorové myšlienky môžu ísť na veľmi vzdialené miesto."
Ak sa chcete dozvedieť viac, Lai a tím v Howard Hughes Medical Institute v Marylande navrhli sériu experimenty, aby zistili, či potkany dokážu pomocou svojich myšlienok predstaviť, že idú na určité miesto alebo sa pohybujú a vzdialený objekt.
Čítanie myšlienok potkana
Keď ľudia a hlodavce zažívajú udalosti alebo navštevujú miesta, špecifické vzory neurálnej aktivity sa aktivujú v ich hipokampe. Táto oblasť mozgu je zodpovedná za priestorovú pamäť a ukladá mentálne mapy sveta potkanov. Zapája sa aj do vybavovania si minulých udalostí a predstavovania si budúcich situácií. Na vyvolanie spomienok sa v hipokampe vytvárajú špecifické vzorce súvisiace s miestami a udalosťami. Ukázalo sa, že šimpanzy majú schopnosť predstierať, ale vedci stále zisťujú, ako uvažujú šimpanzy a iné živočíchy okrem ľudí.
Na nahliadnutie do mozgu potkana a pohľad na tieto mozgové vzorce vyvinul tím v reálnom čase „detektor myšlienok“. Tento systém meria nervovú aktivitu a prekladá, čo to znamená, pomocou a rozhranie mozog-stroj (BMI).
BMI vytvorilo spojenie medzi elektrickou aktivitou vyskytujúcou sa v hipokampe potkana a pozíciou zvieraťa v 360-stupňovej aréne virtuálnej reality. To umožnilo výskumníkom zistiť, či potkan môže aktivovať hipokampálnu aktivitu, aby premýšľal o mieste vo virtuálnej aréne bez toho, aby tam fyzicky cestoval.
potkaní „slovník myšlienok“
So zavedeným BMI tím pracoval na dekódovaní mozgových signálov u potkanov. Vytvorili „slovník myšlienok“ toho, čo vzory mozgovej aktivity vyzeralo, ako keď potkan v experimente cestoval virtuálnou arénou.
Na tento účel bol potkan zapriahnutý do systému virtuálnej reality. Keď potkan kráčal na guľovom bežeckom páse, jeho pohyby sa prenášali na 360-stupňovú obrazovku. Potkana bola odmenená, keď smerovala k svojmu cieľu.
Zatiaľ čo potkan chodil na bežiacom páse, BMI systém zaznamenával aktivitu vyskytujúcu sa v hipokampe. Tím videl, ktoré neuróny sa aktivovali, keď potkan navigoval vo virtuálnej aréne, aby dosiahol každý cieľ. Tieto signály im poskytli základ pre preklad toho, čo sa dialo v hipokampe v reálnom čase.
Po nastavení myšlienkového slovníka tím odpojil bežiaci pás. Potkan bol odmenený za prvý krok reprodukovania vzoru hipokampálnej aktivity, ktorý bol spojený s chôdzou smerom k cieľovému miestu.
Úloha Jumper a úloha Jedi
Ďalej navrhli dve rôzne úlohy, ktoré majú potkany vykonávať – Úloha skokanov a úloha Jedi.
V úlohe Jumper previedol BMI mozgovú aktivitu potkana do pohybu na obrazovke. Zviera v podstate používalo svoje myšlienky na nájdenie odmeny tým, že premýšľalo o tom, kam musí ísť, aby ju získalo. Ide o myšlienkový proces podobný cestovaniu do práce alebo školy a predstavovaniu si budov a miest, ktorými cestou prejdeme.
[Súvisiace: Pravdepodobne máme veľký mozog, pretože sme mali šťastie.]
The Jedi úloha mala potkana hypoteticky presunúť predmet na miesto v jeho mysli. Krysa bola fixovaná na virtuálnom mieste, ale ovládala svoju hipokampálnu aktivitu, aby si predstavovala pohyb objektu smerom k cieľu. Je to podobné, ako keď si človek sediaci na gauči predstavuje vstávanie a dopĺňanie pohára vody v kuchyni. Tím potom zmenil umiestnenie cieľa potkana, čo vyžadovalo, aby vytvoril vzorce aktivity spojené s novým umiestnením.
Zistili, že potkany môžu presne a flexibilne kontrolovať svoju hipokampálnu aktivitu. Prekvapivo dokázali túto aktivitu vydržať a udržať svoje myšlienky na danom mieste na mnoho sekúnd. Tento časový rámec je podobný množstvu času, ktorý môžu ľudia stráviť, aby prežili minulé udalosti alebo si predstavili nové scenáre.
„Úžasné na tom je, ako sa potkany na veľmi dlhú dobu naučia myslieť na toto miesto a žiadne iné miesto na základe našich možno naivná predstava o rozsahu pozornosti potkana,“ Tim Harris, spoluautor štúdie a biofyzik z Howard Hughes Medical. inštitút, uviedol vo vyhlásení.
Podľa tímu, táto štúdia ukazuje, ako možno BMI použiť na skúmanie aktivity hipokampu a mohla by byť novým spôsobom štúdia tejto kritickej oblasti mozgu. BMI sa zvyšuje používané v protetikea táto nová práca by sa mohla použiť na vývoj zariadení založených na rovnakých princípoch.