Jennifer Michalowski, Massaçusets Texnologiya İnstitutu tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Beyin kötüyündəki (yaşıl) neyronlar siçanın üzündəki fərdi bığları təmsil edir. Müəllif: Fan Wang

Əgər qaranlıqda tanımadığınız bir otaqdan keçirsinizsə, məkanınızı hiss etmək üçün bir az ətrafa baxa bilərsiniz. Lakin bir çox heyvan üçün məkanı hiss etmək daha təbiidir. Məsələn, siçan bığlarını divarlara və digər maneələrə sürtməklə qaranlıqda səmərəli şəkildə hərəkət edə bilər. İndi beyin və idrak elmləri professoru və MIT-dəki MakQovern Beyin Tədqiqatları İnstitutunun tədqiqatçısı Fan Vanq siçanın beyin kötüyündəki neyronların heyvanın toxunma həssas bığlarından gələn siqnallardan istifadə edərək bir obyektin üzdən məsafəsini necə təxmin etdiyini kəşf edib.

Onun komandasının “Neuron” jurnalında dərc olunmuş tapıntıları beynin bədəni əhatə edən məkanı təmsil etmək üçün istifadə etdiyi açar dövrəsini açır.

Xəritəçəkmə məkanı

Komandanın kəşf etdiyi dövrə, beynin eqosentrik məkan xəritəsi yaratmaq sisteminin bir hissəsidir – yəni əşyaların öz bədəninə nisbətən harada olduğunu anlamaq. Neyroalimlər bilirlər ki, beyin xarici işarələrdən istifadə edərək məkanı xəritələşdirmək sistemindən fərqli olaraq, məkanı bu şəkildə anlamaq üçün ixtisaslaşmış dövrələri çağırır.

Vanq və komandası öz tədqiqatlarında beynin bədənə ən yaxın olan, yəni peripersonal məkanı necə xəritələşdirdiyini araşdırdılar. Bu, hərəkət etdiyimiz məkandır və ətraf mühitə çatmaq, addımlamaq, təhlükələrdən qaçınmaq və digər şəkildə təsirli şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olmaq üçün əşyaların bədənimizlə necə əlaqəli olduğunu anlamağımız vacibdir.Kredit: Neuron (2026). DOI: 10.1016/j.neuron.2026.05.027

Vanq deyir ki, siçanların beynin peripersonal məkandakı obyektlərin məsafəsini necə başa düşdüyünü araşdırmaq üçün cəlbedici bir model olduğunu, çünki gəmiricilərin bığları daxili xətkeşlər dəstinə çox bənzəyir. Uzunluğu müxtəlif olan bu bığlar, heyvanlar ətraf mühiti araşdırdıqca irəli-geri sürüşdürülür. Bığlar əyildikdə və titrədikcə, mexaniki hisslər onların bazasındakı sensor neyronlar tərəfindən beyinə ötürülür. Bu neyronlar bığ üzə yaxın əyildikdə bığ ucuna yaxın təmasa cavab olaraq toxunmanın yaxınlığı haqqında məlumat ötürməkdən daha çox işə düşür.

Wang-ın komandası beynin bu siqnallardan istifadə edərək məsafənin daxili xətkeşə bənzər təsvirini “yaxın” və ya “uzaq”dan daha dəqiq şəkildə qurduğunu bilmək istəyirdi. Bunu öyrənmək üçün aspirant Wenxi Xiao və tədqiqatçı alim Kyle Severson beyin kötüyündəki kiçik bir sensor emal bölgəsində sinir fəaliyyətini izlədilər, burada bığlardan toxunma siqnalları ilk dəfə beyinə çatır. Onlar siçanlar qaçış yolunda gəzərkən bığlarını müxtəlif məsafələrdən keçən divara sürtərkən orada nə baş verdiyini araşdırdılar.

Bölgədəki bir çox neyron divarın yaratdığı bığ əyilməsinə həssas idi. Bəziləri məlumat aldıqları sensor neyronlara bənzər şəkildə davranırdılar, divar üzə daha yaxın olduqda daha çox atəş açırdılar və beləliklə, yaxınlığa əsaslanan məsafə kodu kimi xidmət edirdilər. Lakin digər hüceyrələr diskret məsafələrə uyğunlaşırdılar və yalnız bığların toxunduğu divarın məsafəsi müəyyən bir diapazonda olduqda atəş açırdılar.

Bığlar qaydası

Bəzi neyronlar üçün aktivlik divar üzdən 23 millimetr uzaqda, ən uzun bığların uclarına yaxın olduqda pik həddə çatıb. Digərləri isə divar orta məsafələrdə olduqda daha çox reaksiya verib.

Vanq izah edir ki, “Bu neyronların hər biri müəyyən bir məsafəni təmsil edir və birlikdə xətkeşdəki işarələr kimi ən uzun bığın çatdığı bütün diapazonu əhatə edir. Biz buna xəritə kodu deyirik.”

Komanda beynin müxtəlif bığlardan gələn yaxınlıq siqnallarını bir obyektin başdan məsafəsinin dəqiq xəritə koduna necə çevirdiyini bilmək istədi.

“Sadəcə fərdi bığ neyronlarını dinləyə bilməzsiniz, çünki qısa bığın ucundakı təmas uzun bığın ortasında olardı. Vahid məsafə xəritəsi qurmaq üçün beyin dövrəsinə ehtiyacınız var”, – deyə Vanq bildirir.

Siqnalları məsafəyə çıxarmaq

Hesablama modelləşdirməsi və neyron siqnallarını müəyyən yollarla manipulyasiya etdikdə nə baş verdiyini araşdırmaqla, Vanqın komandası müxtəlif sensor neyronlardan gələn girişləri müqayisə etməklə məsafələrin necə hesablana biləcəyini göstərdi. Onların tapıntıları göstərir ki, xəritə kodunu təşkil edən hər bir beyin kökü neyronu həm yaxınlığa həssas bığ neyronlarından birbaşa həyəcanverici girişlər, həm də yaxınlığa bağlı bığ toxunma siqnalları ilə idarə olunan neyronlardan inhibəedici girişlər alır.

Vanq izah edir ki, “Əsasən, inhibə yolu beyin kötüyünə iki girişi çıxma yolu ilə müqayisə etməyə imkan verir. Əgər bir giriş ‘bu qədər uzaqlıqdır’, digəri isə ‘bu qədər uzaqlıqdır’ siqnalını verirsə, birini digərindən çıxmaq aralıq dəyər verir. Biz düşünürük ki, bu, toxunma girişini diskret məsafənin təsvirinə çevirməyin sadə və zərif bir yoludur.”

Vanq qeyd edir ki, əhəmiyyətlərinə baxmayaraq, beynin bədən mərkəzli məkan təsvirləri indiyə qədər neyroalimlər tərəfindən az diqqət çəkib və onlar məkandakı yerləri əlamətdar yerlərə nisbətən necə başa düşdüyümüz haqqında daha çox məlumat əldə ediblər (allosentrik xəritə). O, komandasının kəşf etdiyi eqosentrik xəritə kodunun hərəkəti, sosial qarşılıqlı əlaqələri və digər davranışları istiqamətləndirmək üçün digər beyin sistemləri ilə necə inteqrasiya olunduğunu araşdırmaq istəyir və ümid edir ki, tapıntılar digər qruplar tərəfindən daha da araşdırılacaq.

Nəşr detalları

Wenxi Xiao və digərləri, Siçan beyin kötüyündə Peri-baş məsafəsinin kodlaşdırılması, Neuron (2026). DOI: 10.1016/j.neuron.2026.05.027

Jurnal məlumatı: Neyron 

Klinik kateqoriyalar

NevrologiyaMassaçusets Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilir