Πώς θυμόμαστε πού σταθμεύσαμε το αυτοκίνητό μας; Πώς είμαστε σίγουροι ότι κινούμαστε προς τη σωστή κατεύθυνση; Θα προσπαθήσουμε να εξηγήσουμε, λοιπόν τι συμβαίνει μες στο μυαλό μας!
Γι’ αυτό, αρχίζουμε με τον ιππόκαμπο, ο οποίος αποτελεί το όργανο της μνήμης. Εάν υπάρξει ζημιά του ιπποκάμπου, όπως συμβαίνει στη νόσο Αλτσχάιμερ, τότε δεν μπορούμε να θυμηθούμε κάποια πράγματα, συμπεριλαμβανομένου και τον τόπο που σταθμεύσαμε το αυτοκίνητό μας.
Αποτελείται από νευρώνες, όπως και τα υπόλοιπα μέρη του εγκεφάλου. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος έχει περίπου εκατό δισεκατομμύρια νευρώνες. Οι νευρώνες επικοινωνούν μεταξύ τους στέλνοντας μικρούς ηλεκτρικούς παλμούς, μέσω των συνδέσμων τους.
Ο ιππόκαμπος αποτελείται από δύο κυτταρικά στρώματα, τα οποία είναι στενά συνδεδεμένα. Οι επιστήμονες λοιπόν, άρχισαν να κατανοούν τον τρόπο λειτουργίας της χωρικής μνήμης, μελετώντας μεμονωμένους νευρώνες σε αρουραίους και ποντίκια κατά την αναζήτηση τροφής ή εξερεύνησης του περιβάλλοντος τους για ανεύρεση τροφής.
Ας φανταστούμε λοιπόν ότι μελετάμε έναν μεμονωμένο νευρώνα του ιππόκαμπου αυτού του αρουραίου. Όταν στέλνει έναν ηλεκτρικό παλμό, ο νευρώνας ξέρει ότι ο αρουραίος έχει πάει σε ένα συγκεκριμένο μέρος στο περιβάλλον του. Και στέλνει σήματα στον υπόλοιπο εγκέφαλο μέσω ενός μικρού ηλεκτρικού παλμού.
Θα μπορούσαμε να ορίσουμε την αποστολή παλμών από το νευρώνα αυτό ως τη λειτουργία που ορίζει τη θέση του ζώου. Εάν μελετήσουμε διάφορους νευρώνες, τότε θα δούμε ότι κάθε νευρώνας στέλνει σήμα όταν το ζώο βρίσκεται σε διαφορετικό μέρος του περιβάλλοντός του. Μαζί σχηματίζουν ένα χάρτη για τον υπόλοιπο εγκέφαλο, ρωτώντας συνεχώς «πού βρίσκομαι τώρα μέσα στο περιβάλλον μου;»
Τα κύτταρα θέσης έχουν παρατηρηθεί και στους ανθρώπους. Γι’ αυτό το λόγο, οι επιληπτικοί χρειάζονται κάποιες φορές την ηλεκτρική δραστηριότητα για τον έλεγχο του εγκεφάλου.
Πώς γνωρίζει όμως ένα κύτταρο του εγκεφάλου πού βρίσκεται ο αρουραίος ή ένα άτομο μέσα στο περιβάλλον του; Η αντίληψη των αποστάσεων και της κατεύθυνσης των ορίων γύρω μας είναι ιδιαίτερα σημαντική για τον ιππόκαμπο. Και, πράγματι, στο εσωτερικό του ιππόκαμπου, βρίσκουμε κύτταρα τα οποία στέλνουν σήμα σε αυτόν και ανταποκρίνονται με ακρίβεια στον εντοπισμό των ορίων ή των άκρων σε διάφορες αποστάσεις και κατευθύνσεις από τον αρουραίο ή το ποντίκι, καθώς αυτά εξερευνούν το περιβάλλον τους.
Γνωρίζουμε, επίσης, για το πού βρισκόμαστε μέσω της κίνησης. Γι’ αυτό, εάν πάρουμε ένα εξερχόμενο μονοπάτι, ίσως σταθμεύοντας και τριγυρνώντας, ξέρουμε από τις κινήσεις μας, οι οποίες καταγράφονται πάνω σε αυτό το μονοπάτι, περίπου ποια διαδρομή πρέπει να ακολουθήσουμε για να επιστρέψουμε.
Τα κύτταρα θέσης λαμβάνουν αυτό το είδος καταγραφής του μονοπατιού από ένα είδος κυττάρων που ονομάζονται νευρικά κύτταρα. Αυτά βρίσκονται στο εσωτερικό του ιππόκαμπου και μοιάζουν με τα κύτταρα θέσης.
Ίσως οι μηχανισμοί των νευρώνων μας που αναπαριστούν το χώρο γύρω μας να χρησιμοποιούνται και για την παραγωγή οπτικής απεικόνισης, ώστε να αναπαράγουμε τη σκηνή του χώρου ή των γεγονότων που μας συνέβησαν. Εάν αυτό συνέβαινε, τότε η μνήμη μας θα έπρεπε να αρχίζει από τα κύτταρα θέσης που ενεργοποιούν το ένα το άλλο μέσα από τις πυκνές διασυνδέσεις τους, επανενεργοποιώντας τα κύτταρα ορίων για τη δημιουργία της δομής του χώρου της σκηνής που φανταζόμαστε. Τα νευρικά κύτταρα θέτουν αυτή τη σκηνή στο χώρο. Ακόμα ένα είδος κυττάρων, τα κύτταρα κατεύθυνσης, στέλνουν σήματα σαν πυξίδα σύμφωνα με την κατεύθυνση στην οποία είμαστε στραμμένοι. Ορίζουν, δηλαδή, την κατεύθυνση από την οποία θέλουμε να λάβουμε μια εικόνα για την οπτική απεικόνιση μας.
Αυτό είναι μόνο ένα παράδειγμα μιας πραγματικά νέας εποχής στη γνωστική νευροεπιστήμη, όπου αρχίζουμε να κατανοούμε τις ψυχολογικές διαδικασίες, όπως πώς να θυμηθούμε ή να φανταστούμε ή να σκεφτούμε τις ενέργειες εκατομμυρίων ξεχωριστών νευρώνων που απαρτίζουν τον εγκέφαλό μας.
Πηγή:
