Για πρώτη φορά, επιστήμονες εντόπισαν στον εγκέφαλο «ρολόι απόστασης», καταγράφοντας τη νευρική δραστηριότητα ποντικιών που έτρεχαν.
Σύμφωνα με την επιστημονική ανταποκρότρια του BBC Victoria Gill, οι ερευνητές άφησαν τα ποντίκια να κινηθούν ελεύθερα μέσα σε ένα μικρό, ειδικά σχεδιασμένο χώρο και κατέγραψαν τη δραστηριότητα σε μια περιοχή του εγκεφάλου που είναι γνωστό πως σχετίζεται με την πλοήγηση και τη μνήμη.
Διαπίστωσαν ότι συγκεκριμένα εγκεφαλικά κύτταρα ενεργοποιούνταν με ένα μοτίβο που έμοιαζε με «κοντέρ», πυροδοτώντας σήματα κάθε λίγα βήματα του ζώου.
Σε ένα επόμενο πείραμα, άνθρωποι περπάτησαν σε μια μεγαλύτερη εκδοχή του ίδιου τεστ, αποδεικνύοντας ότι και ο ανθρώπινος εγκέφαλος διαθέτει αυτό το «ρολόι απόστασης».
Αυτή η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Current Biology, είναι η πρώτη που δείχνει πως η σταθερή λειτουργία των λεγόμενων «κυττάρων πλέγματος» σχετίζεται άμεσα με την ικανότητά μας να υπολογίζουμε σωστά την απόσταση που έχουμε διανύσει.
Πνευματική σύγχυση
Ο καθηγητής James Ainge από το Πανεπιστήμιο St Andrews εξηγεί: «Φανταστείτε να περπατάτε από την κουζίνα στο σαλόνι. Τα συγκεκριμένα κύτταρα βρίσκονται σε ένα τμήμα του εγκεφάλου που δημιουργεί τον εσωτερικό μας «χάρτη» – μάς επιτρέπει να τοποθετούμε τον εαυτό μας στο χώρο».
Η μελέτη ρίχνει φως στο πώς λειτουργεί αυτός ο εσωτερικός χάρτης — και τι συμβαίνει όταν διαταραχθεί. Αν αλλάξει το περιβάλλον και διακοπεί ο ρυθμός του «κοντέρ», τότε και τα ποντίκια και οι άνθρωποι αρχίζουν να κάνουν λάθη στον υπολογισμό αποστάσεων.
Αυτό συμβαίνει και στην καθημερινότητα, π.χ. όταν περπατάμε μέσα σε ομίχλη ή στο σκοτάδι – ξαφνικά χάνεται η αίσθηση του πόσο μακριά έχουμε πάει, επειδή το «κοντέρ» του εγκεφάλου μας αποσυντονίζεται.
Το πείραμα στα ποντίκια
Οι ερευνητές εκπαίδευσαν ποντίκια να τρέχουν μια συγκεκριμένη απόσταση σε ορθογώνια αρένα, δίνοντάς τους σοκολατένια δημητριακά ως ανταμοιβή όταν έτρεχαν τη σωστή απόσταση και επέστρεφαν στην αρχή.
Όταν έτρεχαν σωστά, τα κύτταρα του εγκεφάλου τους ενεργοποιούνταν με ρυθμό περίπου κάθε 30 εκατοστά.
Όσο πιο σταθερό ήταν το μοτίβο πυροδότησης, τόσο πιο καλά υπολόγιζαν την απόσταση.
Όταν όμως οι επιστήμονες άλλαξαν το σχήμα της αρένας, το μοτίβο αυτό έγινε ακανόνιστο και τα ποντίκια άρχισαν να κάνουν λάθη — σταματούσαν νωρίτερα από το σωστό σημείο.
Για να δουν αν το ίδιο ισχύει και στους ανθρώπους, οι επιστήμονες έφτιαξαν μια αρένα 12 x 6 μέτρων στο πανεπιστήμιο και ζήτησαν από εθελοντές να κάνουν την ίδια δοκιμασία.
Όπως και τα ποντίκια, οι άνθρωποι ήταν ακριβείς στον υπολογισμό απόστασης όταν ο χώρος ήταν κανονικός (ορθογώνιος). Αλλά όταν οι τοίχοι μετακινήθηκαν, άρχισαν να κάνουν λάθη.
«Οι άνθρωποι, όπως και τα ποντίκια, μαθαίνουν καλά την απόσταση, αλλά μόλις αλλάξει το περιβάλλον, τα ίδια σφάλματα εμφανίζονται και στους δύο», είπε ο καθηγητής Ainge.