V tomto blogovom príspevku sa pozrieme na to, prečo existujú rozdiely v schopnosti orientovať sa, ktorá je u každého človeka iná, a ako to súvisí so štruktúrou mozgu.
Telefón stále zvoní, ale budova, ktorú daná osoba hľadá, nikde nie je. Mapa hovorí, že je to sedem minút chôdze, ale už je to 30 minút. Toto je príbeh ľudí, ktorí majú problém nájsť konkrétne miesto a ľahko sa stratia. Aj ja mám problém nájsť cestu, keď idem na nové miesto. Mám slabý zmysel pre orientáciu a priestorové vnímanie. Tieto „zlé smery“ často spôsobujú, že sa ľudia v každodennom živote stratia alebo nenájdu budovu. Prečo sa ľudia líšia v schopnosti nájsť a zapamätať si smer? To sa dá vysvetliť hipokampom nachádzajúcim sa vo vnútornom temporálnom laloku mozgu a neurónmi parietálnej kôry okolo neho.
V prvom rade, aby ste sa bezpečne dostali na konkrétne miesto, musíte postupovať podľa pokynov. Ako teda funguje mozog, keď človek hľadá cestu? Súvisiaci experiment vykonal v 70. rokoch 20. storočia John O'Keefe, profesor na Londýnskej univerzite. Študoval hipokampus nachádzajúci sa v mozgovej kôre. Počas experimentu boli do hipokampu testovaných myší vložené elektródy na zaznamenávanie elektrických signálov nervových buniek. Tento signál je založený na princípe, že nervová bunka reaguje iba vtedy, keď je senzorická informácia stimulovaná a premenená na elektrický signál nad prahovou hodnotou. Prostredníctvom tohto experimentu O'Keefe zistil, že v oblasti CA1 hipokampu existujú „miestne bunky“, ktoré vysielajú signály iba vtedy, keď myši dosiahnu konkrétne miesto. Potvrdili tiež, že tieto miestne bunky si vymieňajú informácie s neurónmi v iných oblastiach. Miestne bunky si pamätajú konkrétne miesta alebo tvary a pomáhajú ľuďom nájsť cestu. O'Keefe povedal, že tieto miestne bunky vytvárajú „mapu v hlave“ pomocou vizuálnych informácií ako vodítka. Keď sa táto mapa uloží do mozgovej kôry ako dlhodobá pamäť prostredníctvom učenia a opakovania, ľudia sa dokážu orientovať bez toho, aby sa spoliehali na podnety.
Avšak, aj keď ste na tom istom mieste boli mnohokrát, možno stále nebudete schopní nájsť konkrétne miesto. Experimentom v tejto oblasti je výskum May-Britt Moserovej. Pri experimentoch na hipokampe experimentálnych potkanov a jeho okolí May-Britt Moserová objavila nové elektrické signály v čuchovej kôre. Na rozdiel od miestnych buniek tieto signály vykazovali vlastnosť reagovať aj v tme. Signály sa objavovali v pravidelných intervaloch a keď sa miesta spojili, vytvorili šesťuholníkový vzor v tvare včelieho plástu. Tieto nervové bunky sa začali nazývať „mriežkové bunky“. Zistilo sa, že tieto mriežkové bunky umožňujú potkanom poznať polohu konkrétnych súradníc v celom priestore, ktorý vnímajú, a vypočítať vzdialenosť medzi týmito súradnicami.
V následnej štúdii May-Britt Moser zistila, že informácie o polohe entorhinálneho kortexu sa niekedy prenášajú priamo do CA1, ale môžu sa prenášať do CA1 aj cez CA3. Uskutočnili experiment, aby zistili, ktoré dráhy signálov súvisiacich s priestorovou reakciou alebo priestorovou pamäťou sa prenášajú. Najprv nechali potkany nájsť cestu bez blokovania signálnej dráhy z CA3 do CA1 a pozorovali účinky z čuchového kortexu. V dôsledku toho bunky miesta v oblasti CA1 potkanov presne a spoľahlivo prijímali informácie a potkany hladko vykonali experiment s priestorovým rozpoznávaním. Naopak, keď sa rovnaký experiment vykonal po blokovaní signálu CA3, potkanom trvalo dlhšie, kým našli cestu, ktorú predtým zažili, aj keď ju už predtým zažili. To ukazuje, že blokovanie signálov prenášaných v CA3 zhoršuje schopnosť potkanov vybaviť si priestorové informácie. Tieto výsledky naznačujú, že v hipokampe existujú aspoň dva funkčne oddelené pamäťové okruhy. Inými slovami, aj keď neexistuje signál z CA3, CA1, ktorý je priamo spojený so zadnou insulárnou kôrou, je postačujúci na rozpoznanie miesta, ale spojenie medzi CA3 a CA1 je nevyhnutné na vybavovanie si spomienok. To naznačuje, že aj keď ste na nejakom mieste boli mnohokrát, môžete mať problém ho nájsť, ak je signál medzi CA3 a CA1 blokovaný.
S rozvojom technológie zobrazovania mozgu sa potvrdilo, že miesta a mriežkové bunky nachádzajúce sa u laboratórnych myší existujú aj u ľudí. Príčiny slabej navigácie boli čiastočne odhalené prostredníctvom výskumu mozgu, ale zatiaľ nebola navrhnutá žiadna zásadná liečba. Je to preto, že veda o mozgu si stále vyžaduje veľa výskumu a existuje veľa problémov, ktoré treba vyriešiť. Zatiaľ sú riešenia poskytované ľuďom, ktorí majú problémy s navigáciou, jednoduché a povrchné. S postupom výskumu virtuálnej reality však dúfame, že sa nájde trvalé riešenie na zlepšenie schopnosti navigácie.
