O čem asi sní potkani? Kredit: CC0 Public Domain.

Naším největším hříchem je pýcha. Představivost považujeme za jednu z nejvíce komplexních a magických funkcí lidského mozku. A obvykle jedním dechem předpokládáme, že je to taková pěkně výhradně lidská vlastnost. Podle nedávného výzkumu na potkanech je to nejspíš omyl. Jak již tolikrát v minulosti, naši pýcha upírala jiným savcům schopnosti, které jsme si přisvojili.

Chongxi Lai. Kredit: HHMI.

Stejně jako lidé mají i potkani v hipokampu speciální typ pyramidových neuronů (place cell), které hýří aktivitou při pohybu v prostředí. Víme, že v lidském hipokampu tyto pyramidové neurony vytvářejí kognitivní mapy, které funguj jako mentální modely prostředí, co jsme navštívili, o nichž jsme četli nebo je třeba viděli v televizi. Tyto mapy si můžeme vyvolat v mysli a představovat si, že jsme se ocitli na nějakém jiném, třeba velice vzdáleném místě, aniž by se naše tělo třeba jen pohnulo.

Chongxi Lai z amerického Howard Hughes Medical Institute (HMMI) a jeho spolupracovníci byli zvědaví, jestli mají potkani stejnou schopnost. Vytvořili rozhraní pro čtení signálů z mozku potkana (BMI, Brain-machine interface), které zaměřili na hipokampus potkanů. Pak potkany umístili do simulátoru, který vytvářel sférické prostředí 360 ° virtuální reality s pohybovým trenažérem, připomínajícím sférický běžecký pás.

Logo Howard Hughes Medical Institute. Kredit: HHMI

Potkani se učili v tomto digitálním prostředí orientovat při hledání odměny, jak je u podobných výzkumů zvykem. Zmíněné mozkové rozhraní současně luštilo, jak se signály z hipokampu potkanů překládají do pohybu prostředím. Vědci po čase vypnuli pohybový trenažér a potkani se pohybovali ve virtuální realitě simulátoru jen ve své mysli a tímto způsobem také získávali pamlsky.

Jak říká Lai, jejich výzkum prokázal, že potkani při navigaci využívají hipokampus a že se dovedou pohybovat v mentálních mapách, aniž by se na dotyčná místa dostali fyzicky. Když potkani zvládli pohyb v simulátoru jen s použitím mysli, badatelé jim dali „úkol Jediů.“ Potkani museli v mysli uchopit vybraný objekt a pohybovat s ním v mentální krajině. Opět to zvládli na jedničku. Mistr Yoda by měl jistě radost.

Vzhledem k tomu, že potkani udrží konkrétní aktivitu zmíněných neuronů po dlouhou dobu, jsou zřejmě jejich prožitky při „putování mentální krajinou“ dost realistické. Třešničkou na dortu bylo zjištění, že potkani ovládají triky v mentální krajině s využitím hipokampu stejně dobře jako lidé. Je to sice poněkud rána pro naši pýchu, ale zároveň fascinující pozorování, na které se určitě zaměří navazující výzkum.

Video: Volitional activation of remote place representations with a hippocampal BMI (Part 1)

Video: Volitional activation of remote place representations with a hippocampal BMI (Part 2)

Video: Volitional activation of remote place representations with a hippocampal BMI (Part 3)

Video: Volitional activation of remote place representations with a hippocampal BMI (Part 4)

Literatura

IFL Science 2. 10. 2023.

Science 382: 566–573.