Νευροεπιστήμονες από 22 εργαστήρια συνεργάστηκαν για να προσφέρουν στον πλανήτη κάτι που δεν είχε δει ποτέ ξανά: τι συμβαίνει στον εγκέφαλό μας κατά τη διάρκεια λήψης μιας απόφασης. Δηλαδή, πόσοι από τους περίπου 86 δισεκατομμύρια νευρώνες που έχει ο εγκέφαλός μας ενεργοποιούνται, ενώ προσπαθούμε να αποφασίσουμε για κάτι. Αυτό που συμβαίνει, εντυπωσιάζει. Προηγούμενη έρευνα είχε υποδείξει ότι μικρές συστάδες νευρώνων ενεργοποιούνται μόνο σε ορισμένα μέρη του εγκεφάλου κατά τη λήψη αποφάσεων, κυρίως σε περιοχές που σχετίζονται με την αισθητηριακή εισροή και τη γνωστική λειτουργία. Ο νέος χάρτης αποκαλύπτει ότι η νευρωνική δραστηριότητα είναι πολύ πιο διαδεδομένη, με ηλεκτρικά σήματα να εκπέμπονται σε σχεδόν ολόκληρο τον εγκέφαλο. Το άνευ προηγουμένου ντοκουμέντο αφορούσε σε δύο μελέτες που παρουσιάστηκαν στη δημοσίευση της εργασίας στο Nature στις 3/9. «Υπάρχουν ουσιαστικά δύο μεγάλα συμπεράσματα, γι’ αυτό έχουμε δύο άρθρα», εξήγησε ο Alexandre Pouget, καθηγητής Βασικής Νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης. Η μία μελέτη περιγράφει την ευρεία κατανομή της ηλεκτρικής δραστηριότητας που σχετίζεται με τη λήψη αποφάσεων, ενώ η άλλη αξιοποιεί τα δεδομένα για να εξετάσει πώς οι προσδοκίες επηρεάζουν τις επιλογές. «Ξεκινήσαμε από το μηδέν», είπε ο Pouget. «Κανείς δεν είχε επιχειρήσει ξανά κάτι τέτοιο».

Από το πλήρες σκοτάδι στην εντυπωσιακή "φωταγώγηση"

Τα δεδομένα συλλέχθηκαν από 139 ποντίκια και η δραστηριότητα περιελάμβανε περισσότερους από 600.000 νευρώνες, σε 279 περιοχές του εγκεφάλου (το 95% του συνόλου). Χρησιμοποιήθηκαν τα Neuropixels, ψηφιακοί νευρωνικοί ανιχνευτές (ηλεκτρόδια) που παρακολουθούν χιλιάδες νευρώνες ταυτόχρονα. Ο χάρτης ολόκληρου του εγκεφάλου δείχνει 75.000 (αναλυμένους) νευρώνες που ανάβουν κατά τη διάρκεια διαφορετικών σταδίων στη λήψη μιας απόφασης.

«Δημιούργησαν το μεγαλύτερο σύνολο δεδομένων που μπορούσε κανείς να φανταστεί σε αυτή την κλίμακα», δήλωσε ο δρ Paul W. Glimcher, πρόεδρος του τμήματος Νευροεπιστήμης και Φυσιολογίας και διευθυντής του Ινστιτούτου Νευροεπιστήμης στην Ιατρική Σχολή Grossman του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης. Στον τομέα της Νευροεπιστήμης «αυτό θα μείνει στην ιστορία ως ένα μείζον γεγονός», είπε ο Glimcher στο CNN.



Για την κατασκευή του «χάρτη», οι ερευνητές πρώτα ανέπτυξαν μια τυποποιημένη διαδικασία που μοιράστηκαν μεταξύ των εργαστηρίων και στη συνέχεια κατέγραψαν τη νευρική δραστηριότητα καθώς τα ποντίκια ανταποκρίνονταν σε οπτικά ερεθίσματα, ενσωματώνοντας όλα τα δεδομένα.

Από έναν νευρώνα σε χιλιάδες ταυτόχρονα

Για δεκαετίες οι επιστήμονες μελετούσαν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια ορισμένων εργασιών χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια που κατέγραφαν παλμούς από μεμονωμένους νευρώνες. Όμως αυτή η μέθοδος ήταν δύσκολη και αργή, μήνες δουλειάς παρήγαγαν δεδομένα από περίπου 100 νευρώνες, κάτι που την καθιστούσε χρήσιμη μόνο για πολύ περιορισμένες περιοχές.