Θάνος Ξυδόπουλος
Όταν πρόκειται για γρήγορη ή αργή σκέψη, ο χρονισμός των νευρώνων κάνει τη διαφορά, βρήκε μια μελέτη έγινε από ερευνητές του National University of Singapore.
Η ικανότητα μάθησης και προσαρμογής με την εμπειρία είναι ένα από τα πιο ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά του ανθρώπινου εγκεφάλου. Αυτό το συναρπαστικό όργανο αποτελείται από δισεκατομμύρια νευρώνες που συνδέονται μεταξύ τους.
Ο χρονισμός της νευρωνικής δραστηριότητας παίζει ρόλο στη διαμόρφωση της επεξεργασίας των πληροφοριών από τον εγκέφαλο
Οι φυσικές συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων, οι συνάψεις, είναι εκεί όπου οι νευρώνες επικοινωνούν. Οι συνάψεις είναι αξιοσημείωτα πλαστικές – αυτές οι συνδέσεις μπορούν να ενισχυθούν ή να αποδυναμωθούν ως απάντηση στις εισερχόμενες πληροφορίες. Τέτοιες αλλαγές στην αποτελεσματικότητα των συνάψεων υποβαστάζουν τη μάθηση και τη διαμόρφωση της μνήμης στον εγκέφαλο.
Η ομάδα των ερευνητών διαπίστωσε ότι οι νευρώνες στον ιππόκαμπο, μια περιοχή του εγκεφάλου που είναι κρίσιμη για τη διαμόρφωση της μνήμης, χρησιμοποιούν μια εκπληκτικά μεγάλη ποικιλία μηχανισμών μάθησης.
Μία τέτοια μορφή μάθησης, που ονομάζεται STDP (spike-timing-dependent plasticity), εξαρτάται από το χρονισμό κάθε ζεύγους ηλεκτρικής δραστηριότητας που χρησιμοποιείται για τη μετάδοση πληροφοριών στους νευρώνες. Μια ηλεκτρική ακίδα στον προσυναπτικό νευρώνα τον διεγείρει για να απελευθερώσει νευροδιαβιβαστές οι οποίοι ταξιδεύουν κατά μήκος της σύναψης για να ενεργοποιήσουν τον μετασυναπτικό νευρώνα, όπου η πληροφορία μετατρέπεται πάλι σε μια ηλεκτρική ακίδα.
Ο χρονισμός των νευρώνων
Όταν οι προ- και μετασυναπτικοί νευρώνες είναι ενεργοί ταυτόχρονα (λιγότερο από 30 χιλιοστά του δευτερολέπτου), οι συνδέσεις μεταξύ τους ενισχύονται. Ωστόσο, όταν ο προσυναπτικός νευρώνας πυροδοτείται νωρίτερα κατά 30 χιλιοστά του δευτερολέπτου ή περισσότερο, ή όταν ο μετασυναπτικός νευρώνας πυροδοτείται νωρίτερα κατά 10 χιλιοστά του δευτερολέπτου, οι συνδέσεις ενισχύονται σε μικρότερο βαθμό.
Αυτή η μελέτη αποκαλύπτει πόσο σημαντικός είναι ο χρονισμός της νευρωνικής δραστηριότητας στη διαμόρφωση της επεξεργασίας πληροφοριών από τον εγκέφαλο.
Η ικανότητα του εγκεφάλου να αλλάξει ως απόκριση στον ακριβή χρονισμό της ροής πληροφοριών μπορεί να λείπει από τα άτομα που επηρεάζονται από τη νόσο Αλτσχάιμερ καθώς ο ιππόκαμπος είναι ιδιαίτερα κατεστραμμένος σε αυτόν τον τύπο άνοιας.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.
