Naukowcy zidentyfikowali specyficzny mechanizm mózgowy – gradient aktywności neuronowej – który określa, w jaki sposób postrzegamy nowe i znane środowiska. Odkrycie to rzuca światło na to, dlaczego splątanie jest często wczesnym objawem chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera, i może pomóc we wcześniejszej diagnozie.
Jak mózg określa znajomość
W badaniu opublikowanym w Nature Communications wykorzystano skanowanie mózgu i wirtualną rzeczywistość, aby obserwować, jak mózg zareagował na badanie. Naukowcy odkryli, że hipokamp, kluczowy obszar odpowiedzialny za pamięć i nawigację, zawiera „regulator” aktywności. Jedna część hipokampa aktywnie reaguje na miejsca, w których już byliśmy, a druga na coś nowego.
Nie chodzi tylko o zapamiętywanie punktów orientacyjnych. Hipokamp to nie tylko mapa; to system odróżniający znane od nieznanego, począwszy od ogólnych planów miasta po dokładną lokalizację kluczy. Gradient między tymi obszarami pozwala mózgowi przejść od szerokiej percepcji przestrzennej do szczegółowego zapamiętywania.
Nowość kontra pamięć: podejście gradientowe
Poprzednie badania dostarczyły sprzecznych wyników dotyczących przetwarzania nowości w hipokampie. To badanie rozwiązuje część tego zamieszania, wykazując, że odpowiedź nie jest zlokalizowana, ale raczej gradient. Mózg ma nie tylko „ośrodek nowości” czy „ośrodek znajomości” – ma on całe spektrum.
Kora mózgowa, główny ośrodek wyższego myślenia, również wykazuje podobny gradient, przy czym obszary centralne sprzyjają znajomości, a obszary zewnętrzne sprzyjają nowości. Organizacja ta pomaga mózgowi przystosować się, koncentrując się na nowych szczegółach podczas eksploracji, a następnie integrując je z istniejącymi systemami pamięci na potrzeby przyszłej nawigacji.
Dlaczego to ma znaczenie w przypadku demencji
Obszary mózgu odpowiedzialne za ten gradient nowości-znajomości są jednymi z pierwszych dotkniętych chorobą Alzheimera. Obydwa końce spektrum hipokampu są równie wrażliwe na wczesnych etapach, co oznacza, że splątanie i dezorientacja są często pierwszymi zauważalnymi objawami.
Pamięć epizodyczna, czyli przypominanie sobie konkretnych wydarzeń, jest również ściśle powiązana z tym systemem nawigacji. Ponieważ pamięć epizodyczna jest również zaburzona we wczesnym stadium choroby Alzheimera, mechanizm gradientu może pomóc wyjaśnić, dlaczego dezorientacja jest tak powszechna we wczesnych stadiach choroby.
„Jeśli chcesz zwiększyć zdolność ludzi do niezależności, potrzebujesz, aby mogli odwiedzać nowe miejsca i rozumieć nowe rzeczy” – mówi Zita Patai, neurobiolog poznawczy.
Zrozumienie, w jaki sposób mózg koduje nowości przestrzenne, może doprowadzić do powstania mierzalnych biomarkerów umożliwiających wczesne wykrywanie demencji. Badanie to podkreśla fundamentalny związek między nawigacją, pamięcią i pogorszeniem funkcji poznawczych.
