Ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι αρουραίοι μπορούν να πλοηγηθούν σε έναν χώρο που έχουν εξερευνήσει προηγουμένως χρησιμοποιώντας μόνο τις σκέψεις τους, γεγονός που υποδηλώνει ότι τα τρωκτικά διαθέτουν κάποιου είδους φαντασία.

Μια ομάδα στη Βιρτζίνια των ΗΠΑ ανέπτυξε ένα καινοτόμο σύστημα που συνδυάζει την εικονική πραγματικότητα με μια διεπαφή εγκεφάλου-μηχανής, για να διερευνήσουν τις γνωστικές ικανότητες των τρωκτικών. Τα ευρήματά τους αποκαλύπτουν ότι οι αρουραίοι, όπως και οι άνθρωποι, μπορούν να σκέφτονται μέρη και αντικείμενα που δεν είναι άμεσα παρόντα, χρησιμοποιώντας ουσιαστικά τη φαντασία τους. Η μελέτη αποκάλυψε επίσης ότι οι αρουραίοι μπορούν να χρησιμοποιούν το μυαλό τους για να μετακινούν αντικείμενα μέσα στο εικονικό περιβάλλον.

Ερευνητές από το Janelia Research Campus του Ιατρικού Ινστιτούτου Howard Hughes διαπίστωσαν ότι η εγκεφαλική δραστηριότητα στα τρωκτικά, παρόμοια με αυτή των ανθρώπων, ενεργοποιείται όταν βιώνουν νέους τόπους και γεγονότα. Αυτή η νευρική δραστηριότητα επικεντρώνεται στον ιππόκαμπο, μια περιοχή του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνη για τη χωρική μνήμη.

Η μελέτη έδειξε ότι οι αρουραίοι μπορούν εκούσια να δημιουργήσουν μοτίβα δραστηριότητας στον ιππόκαμπο για να ανακαλέσουν τοποθεσίες. Αυτή η ικανότητα να θυμόμαστε τοποθεσίες είναι ζωτικής σημασίας για την ανάκληση γεγονότων και την οραματική απεικόνιση μελλοντικών σεναρίων.

Οι συγγραφείς της μελέτης υποστηρίζουν ότι το εύρημα αυτό αποδεικνύει ότι τα ζώα διαθέτουν φαντασία. Πριν από μια δεκαετία, ο Δρ Τσόνξι Λάι και ο Δρ Άλμπερτ Λι ανέπτυξαν ένα σύστημα «ανιχνευτή σκέψης» για τη μέτρηση της νευρικής δραστηριότητας και την ερμηνεία των σκέψεων των ζώων. Το σύστημα αυτό χρησιμοποιεί μια διεπαφή εγκεφάλου-μηχανής (BMI), δημιουργώντας μια άμεση σύνδεση μεταξύ της εγκεφαλικής δραστηριότητας και μιας εξωτερικής συσκευής. Το BMI συνδέει την ηλεκτρική δραστηριότητα στον ιππόκαμπο του αρουραίου με τη θέση του σε ένα περιβάλλον εικονικής πραγματικότητας 360 μοιρών. Ο ιππόκαμπος είναι γνωστός για την αποθήκευση νοητικών χαρτών και εμπλέκεται στην ανάκληση της μνήμης και στον σχεδιασμό μελλοντικών σεναρίων.

Η ανάκληση μνήμης περιλαμβάνει τη δημιουργία συγκεκριμένων προτύπων δραστηριότητας του ιππόκαμπου που σχετίζονται με τόπους και γεγονότα. Ωστόσο, μέχρι την παρούσα μελέτη ήταν άγνωστο αν τα ζώα μπορούσαν να ελέγχουν εκούσια αυτή τη δραστηριότητα. Η ΒΜΙ των ερευνητών τους επέτρεψε να αξιολογήσουν κατά πόσον ένας αρουραίος μπορούσε να ενεργοποιήσει τη δραστηριότητα του ιππόκαμπου για να σκεφτεί μια τοποθεσία χωρίς να βρίσκεται φυσικά εκεί, δοκιμάζοντας ουσιαστικά την ικανότητα του ζώου να φαντάζεται ότι πηγαίνει στη συγκεκριμένη τοποθεσία.

Οι ερευνητές δημιούργησαν επίσης ένα «λεξικό σκέψης» για να αποκωδικοποιήσουν τα εγκεφαλικά σήματα του αρουραίου, συσχετίζοντας τα μοτίβα δραστηριότητας με τις εμπειρίες στο εικονικό περιβάλλον. Ο αρουραίος, καλωδιωμένος στο σύστημα εικονικής πραγματικότητας, περπατούσε σε έναν σφαιρικό διάδρομο και οι κινήσεις του μεταφράζονταν στην οθόνη 360 μοιρών. Η επιτυχής πλοήγηση προς έναν στόχο ανταμείβονταν.

Ταυτόχρονα, το σύστημα BMI κατέγραφε τη δραστηριότητα του ιππόκαμπου του αρουραίου, επιτρέποντας στους ερευνητές να παρακολουθούν τους νευρώνες που ενεργοποιούνταν καθώς ο αρουραίος πλοηγούνταν στο εικονικό περιβάλλον. Αυτά τα σήματα αποτέλεσαν τη βάση για ένα ιπποκάμπειο BMI σε πραγματικό χρόνο, μεταφράζοντας την εγκεφαλική δραστηριότητα σε ενέργειες στην οθόνη.

Στη συνέχεια, η ερευνητική ομάδα αποσύνδεσε τον διάδρομο και επιβράβευσε τον αρουραίο για την αναπαραγωγή μοτίβων ιπποκάμπειου δραστηριότητας που σχετίζονταν με μια θέση στόχου στην πραγματική ζωή. Σε αυτό το πείραμα, η BMI μετέφρασε την εγκεφαλική δραστηριότητα του ζώου σε κίνηση στην οθόνη εικονικής πραγματικότητας. Οι αρουραίοι χρησιμοποίησαν αποτελεσματικά τις σκέψεις τους για να πλοηγηθούν προς τις ανταμοιβές, σκεπτόμενοι πρώτα πού έπρεπε να πάνε, μια διαδικασία που συνήθως κάνουν οι άνθρωποι.

«Ο αρουραίος μπορεί πράγματι να ενεργοποιήσει την αναπαράσταση των τόπων στο περιβάλλον χωρίς να πάει εκεί. Ακόμη και αν το φυσικό του σώμα παραμένει σταθερό, οι χωρικές του σκέψεις μπορούν να πάνε σε μια πολύ απομακρυσμένη τοποθεσία», αναφέρει ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Δρ Λάι, σε δελτίο τύπου.

Τα τρωκτικά διατήρησαν επίσης αυτή την ιπποκάμπεια δραστηριότητα, κρατώντας τις σκέψεις τους σε μια δεδομένη τοποθεσία για πολλά δευτερόλεπτα, παρόμοια με το χρονικό πλαίσιο στο οποίο οι άνθρωποι αναβιώνουν παρελθοντικά γεγονότα ή φαντάζονται νέα σενάρια.

«Η φαντασία είναι ένα από τα αξιοσημείωτα πράγματα που διαθέτουν οι άνθρωποι. Τώρα διαπιστώσαμε ότι και τα ζώα τη διαθέτουν και βρήκαμε έναν τρόπο να τη μελετήσουμε», προσθέτει ο Δρ Λι, ερευνητής του HHMI στο Beth Israel Deaconess Medical Center.

Η έρευνα όχι μόνο αποδεικνύει ότι η ΒΜΙ μπορεί να ανιχνεύσει τη δραστηριότητα του ιππόκαμπου, αλλά ανοίγει επίσης τον δρόμο για τον σχεδιασμό νέων προσθετικών συσκευών που βασίζονται σε παρόμοιες αρχές.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Science».

ΠΗΓΗ: ΕΡΤ