Təsəvvür edin ki, sözsüz bir hadisə baş verəndə işə piyada gedirsiniz: Hər gün dayandığınız sevimli qəhvə mağazanız bağlıdır. Siz çaşqınlıqla bir neçə məhəllə aralıda yeni açılmış qəhvə mağazasına gedirsiniz və bu, sizi kəşf etməkdən məmnundur, əslində səhər yeməyini yaxşılaşdırır. Tezliklə siz özünüzü köhnə yerdə deyil, yeni yerdə dayanmağı səbirsizliklə gözləyirsiniz.

Bu keçid, yəqin ki, səhər rejimindən daha çoxunu dəyişdirir. Siz bu yeni qəhvəxanaya hər dəfə baş çəkdiyiniz zaman təcrübə, çox güman ki, mükafatlandırıcı təcrübələrin mövqelərini qeyd edən neyron xəritəsini gücləndirəcək – hətta kilometrlərlə uzaqlıqdakı təcrübələrə sizi qaytara biləcək bir xəritə.

Mükafat xəritəsinin mövcudluğu əvvəlki işlərdən tanış olsa da, siçanlar ilə işləyən Wu Tsai Neuro tədqiqatçıları , siçanlar yeməkdən bir neçə metr uzaqlaşsa belə, xəritənin davam etdiyini və müalicənin yeri dəyişdikdə, onun demək olar ki, dərhal yeniləndiyini görüb təəccübləndilər.

Əsər Nature Neuroscience jurnalında dərc olunub .

Stanford Medicine-nin neyrobiologiya professoru və Wu Tsai Neuro-nun direktor müavinlərindən biri Lisa Giocomo, “Mükafatı hara köçürməyimizdən asılı olmayaraq, mükafat xəritəsi demək olar ki, dərhal uyğunlaşdı” dedi. “Dəyişikliyin bu qədər sürətli olacağını gözləmirdim.”

Nəticələr demans və asılılıq da daxil olmaqla, müxtəlif insan vəziyyətlərinə işıq sala bilər, həmçinin heyvanların vəhşi təbiətdə necə sağ qaldığının mühüm aspektini işıqlandıra bilər.

Maraqlı təcrübələrin siçanların beynində necə kodlandığını öyrənmək üçün Giocomo və onun həmkarları əvvəlcə bir az siçanın kəllə sümüyünü şəffaf pəncərə ilə əvəz etdilər. Bu, tədqiqatçılara beynin hipokampus adlanan bölgəsində real vaxtda sinir fəaliyyətini müşahidə etmək üçün iki fotonlu mikroskopiya adlı həssas texnikadan istifadə etməyə imkan verdi.

Texnikanın işləməsi üçün siçanlar stasionar mikroskopun altında qalmalı idilər, buna görə də heyvanlara real həyatda mükafat axtarmağa imkan vermək əvəzinə, tədqiqatçılar virtual reallıq mühitindən istifadə ediblər.

“İnsanlar miniatür virtual reallıq eynəkləri taxan siçanları təsvir edirlər, amma əslində bu, daha çox IMAX Teatrı vəziyyətinə bənzəyir” dedi, Vu Tsai Neyronun Ağıl, Beyin, Hesablama və Texnologiya proqramının üzvü, Giocomo Laboratoriyasının keçmiş aspirantı Mark Plitt ilə birlikdə işi yerinə yetirən postdoktoral alim Marielena Sosa.

Siçanlar təkərlər üzərində qaçarkən üç böyük monitorun əhatəsində qaçırdılar ki, onlar qaçarkən irəliləyən dəhlizin videosunu oynadırlar, bir növ birinci şəxs (birinci gəmirici?) video oyunu kimi. Tədqiqatçılar aparatı elə proqramlaşdırıblar ki, o, virtual mühitdə müəyyən bir yerə yaxınlaşdıqda siçana bir damla şəkər suyu paylasın. Komanda daha sonra şəkər suyunun virtual yerini köçürüb və beyindəki sinir fəaliyyətinin uyğunlaşdığını izləyib.

Gözlənildiyi kimi, hipokampusdakı neyronların bir populyasiyası ətraf mühitin sabit xəritəsini saxladı. Mükafatın yeri dəyişdikcə neyronların ayrı bir populyasiyasının maye şəkildə açılıb-sönməsi müşahidə edildi ki, bu da siçanın yeməyin yeri dəyişdikdə asanlıqla tənzimləməsinə imkan verən bir uyğunlaşma qatını əlavə etdi – vəhşi təbiətdə vacib bir taktika.

İki xəritəni təşkil edən neyronlar da tamamilə fərqli deyil. Əksinə, məkan xəritəsini təşkil edən neyronlar bəzən mükafat xəritəsində iştirak etməyə keçə bilər və əksinə. Bununla belə, məkan xəritəsindəki neyronların ümumi sayı nisbətən sabit qaldı, halbuki siçan mükafata yenidən baxdıqca mükafat xəritəsini təşkil edən neyronların sayı artdı.

Nəhayət, mükafat xəritəsi bir neçə metr məsafədən bir heyvanın şəkər suyuna nisbətən mövqeyini izləyə bilər. İnsan miqyasında bu, bir çox şəhər bloklarına bərabər ola bilər.

Tədqiqatçılar müalicənin mövqeyini dəyişdirəndə, “neyron səviyyəsindəki keçid davranış səviyyəsindəki keçiddən əvvəl də aydın idi” dedi Sosa. Bu o demək ola bilər ki, neyron mükafat xəritəsi siçanın gələcək davranışını onun keçmiş davranışı xəritəni formalaşdırdığı qədər formalaşdırır.

İnsanların qayıtmaq niyyətində olduqları yerləri ümumi ətraflarının xəritəsini çıxarmaq üçün istifadə edilənlərdən fərqli olaraq ayrıca neyronlar dəstində saxladıqlarına dair sübutlar var . Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, bu iki xəritə arasındakı əlaqəni başa düşmək demans və asılılıq pozğunluqları ilə əlaqəli ola bilər.

Demanslı insanlar hadisələrin baş verdiyi ardıcıllığı unutmağa meyllidirlər, bu, ən azı qismən müəyyən tapşırıqları yerinə yetirərkən harada olduqlarını görmə qabiliyyətinin itirilməsi ilə izah edilə bilər.

Məsələn, demans xəstəsi səhər qəhvəsini mətbəxdə içdiyini və ya maşında özü ilə gətirdiyini xatırlaya bilməz, halbuki sağlam bir insan əlində bir fincan ilə mətbəx masasında oturduğunu dəqiq xatırlayacaqdır. Bu fərq, demanslı insanlarda mükafat xəritəsi ilə məkan xəritəsi arasındakı əlaqənin pozulması ilə izah edilə bilər.

Asılılıq vəziyyətində, narkotiklərdən istifadə kimi mükafatlandırıcı təcrübələrin xatirələri çox vaxt məkan yerləri ilə sıx bağlıdır.

“Konsertdə ilk dəfə narkotik istifadə edən biri, məsələn, konsertdə olarkən həmişə narkotik axtarmağa təhrik oluna bilər. Və bu, böyük problem ola bilər, çünki bu, sağalma mərhələsində olan insanların həmin tətikləyici mühitlərlə qarşılaşdıqları zaman relapslarına səbəb olur” dedi Giokomo.

Bunun səbəbi, mükafat xəritəsi ilə güclü dərmanın yaratdığı məkan xəritəsi arasındakı əlaqənin qeyri-sağlam şəkildə güclü olması ola bilər.

Məkan məlumatı və mükafatlar arasındakı neyron əlaqələri başa düşmək son nəticədə bu əlaqələri zəiflədən müalicələrə gətirib çıxara bilər və insanlara xüsusi yerlərin yaratdığı ehtirasları aradan qaldırmağa kömək edə bilər. Əksinə, əlaqələri gücləndirən müalicələr demensiya ilə yaşayan insanlara kömək edə bilər.

Tədqiqat qrupunun daha çox sualları var, onlardan biri də təbii mühitləri araşdırarkən mükafat xəritələrinin heyvanları necə istiqamətləndirməsidir. “Əgər siz siçansınızsa, yeni yerlərdə yemək tapmaq və ya əvvəllər yemək tapdığınız yerə qayıtmaq imkanlarını araşdırmaq istəməyinizə necə qərar verirsiniz?” Giokomo soruşur.

Bu cür sualların öyrənilməsi həm də insanların yeni təcrübələr axtarmağa və köhnə vərdişlərin rahatlığına nə vaxt qayıtmağa qərar verdiklərini də aşkar edə bilər.

Tədqiqatçılar həmçinin yeməkdən başqa xoş təcrübələrin bu tip sinir quruluşundan istifadə edərək xəritəyə salınıb-xərçə salınmadığını maraqlandırırlar. Məsələn, sosial qarşılıqlı əlaqənin yerləri mükafat xəritələrində qeyd olunurmu? Siçanlar və insanlar çox sosial heyvanlardır, lakin biz yemək tapmaq üçün istifadə etdiyimiz dostlarımızı tapmaq üçün eyni tipli zehni xəritələrdən istifadə edirikmi?

Giocomo hesab edir ki, onun laboratoriyasında bunu öyrənmək üçün alətlər var. “Texnologiya nəhayət, bu daha mürəkkəb davranışların bəzilərini həll etməyə başlaya biləcəyimiz mərhələdədir” dedi.

Daha çox məlumat: Marielena Sosa və digərləri, Mükafatla əlaqəli təcrübə üçün çevik hipokampal əhali kodu, Təbiət Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-01985-4

Jurnal məlumatı: Nature Neuroscience Stanford Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir