קוד הניווט של המוח האנושי התגלה, מהפכה בהבנה של התמצאות במרחב

מחקר חדש שפורסם ב טבע התנהגות אנושית זיהה דפוס פעילות מוחית שעוזר למנוע מאיתנו ללכת לאיבוד.

חוקרים מאוניברסיטת ברמינגהם ולודוויג מקסימיליאן מאוניברסיטת מינכן הצליחו לראשונה לאתר את מיקומו של מצפן עצבי פנימי שבו משתמש המוח האנושי כדי להתמצא בחלל ולנווט בסביבה.

המחקר מזהה אותות כיוון ראש מכוונים היטב בתוך המוח. התוצאות דומות לקודים עצביים שזוהו במכרסמים ויש להן השלכות על הבנת מחלות כמו פרקינסון ו אלצהיימרשבו הניווט וההתמצאות לרוב נפגעים.

אתגרים ושיטות במדידת פעילות עצבית

מדידת פעילות עצבית בבני אדם בזמן שהם נעים היא מאתגרת שכן רוב הטכנולוגיות הזמינות דורשות מהמשתתפים להישאר דומם ככל האפשר. במחקר זה, החוקרים התגברו על אתגר זה על ידי שימוש במכשירי EEG ניידים ולכידת תנועה.

המחבר הראשון ד"ר בנג'מין ג'יי גריפית'ס אמר: "לעקוב אחר הכיוון שאליו אתה הולך זה די חשוב. אפילו שגיאות קטנות בהערכת היכן אתה נמצא ולאיזה כיוון אתה הולך עלולות להיות הרות אסון. אנחנו יודעים שלבעלי חיים כמו ציפורים, חולדות ועטלפים יש מעגלים עצביים ששומרים אותם על המסלול, אבל אנחנו יודעים מעט באופן מפתיע על איך המוח האנושי מנהל את זה בעולם האמיתי".

ניסויים ותוצאות של משתתפים

קבוצה של 52 משתתפים בריאים השתתפה בסדרה של ניסויים במעקב אחר תנועה בזמן שהפעילות המוחית שלהם תועדה באמצעות EEG של הקרקפת. אלה אפשרו לחוקרים לנטר את אותות המוח מהמשתתפים כשהם מזיזים את ראשיהם כדי להתמצא ברמזים על מסכי מחשב שונים.

במחקר נפרד, החוקרים עקבו אחר אותות מ-10 משתתפים שכבר עברו ניטור אלקטרודות בין-גולגולתי למצבים כמו אפילפסיה.

כל המשימות הניעו את המשתתפים להזיז את ראשם, או לפעמים רק את עיניהם, ואותות מוח מתנועות אלו תועדו ממכסי EEG, המודדים אותות מהקרקפת, ומה- EEG התוך גולגולתי (iEEG), אשר מתעד נתונים מההיפוקמפוס ו אזורים שכנים.

לאחר שהתייחסו ל"בלבולים" בהקלטות ה-EEG מגורמים כמו תנועת שרירים או מיקומו של המשתתף בתוך הסביבה, החוקרים הצליחו להראות אות כיווני מכוון עדין, שניתן היה לזהות רגע לפני שינויים פיזיים בכיוון הראש בקרב המשתתפים .

ד"ר גריפית'ס הוסיף: "בידוד האותות הללו מאפשר לנו להתמקד באמת באופן שבו המוח מעבד מידע ניווט וכיצד האותות הללו פועלים לצד רמזים אחרים כמו ציוני דרך חזותיים. הגישה שלנו פתחה אפיקים חדשים לחקר התכונות הללו, עם השלכות על מחקר של מחלות ניווניות ואפילו על שיפור טכנולוגיות ניווט ברובוטיקה ובינה מלאכותית".

בעבודה עתידית, החוקרים מתכננים ליישם את הלמידה שלהם כדי לחקור כיצד המוח מנווט בזמן, כדי לגלות אם פעילות נוירונית דומה אחראית לזיכרון.