Rays Universiteti tərəfindən

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriRays Universitetinin doktoranturadan sonrakı əməkdaşı Hanlin Zhu Nature Communications jurnalında dərc olunan tədqiqatın ilk müəllifidir . Kredit: Jeff Fitlow / Rays Universiteti

Beyin məşhur plastikdir: Neyronların yeni stimullara cavab olaraq davranışlarını dəyişdirmək öyrənmək öyrənmək mümkün olan şeydir. Bir neyronların eyni stimullara reaksiyası da zamanla dəyişir – bu, təmsilçilik sürüşməsi kimi tanınan bir fenomendir. Bununla belə, dünyanı gündəlik qavrayışımız sabitdir. Necə yəni?

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=7587637799&adk=1434173251&adf=4198688998&pi=t.ma~as.7587637799&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1758271536&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fmedicalxpress.com%2Fnews%2F2025-09-rhythm-volume-brain-world-familiar.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1758271535106&bpp=1&bdt=521&idt=960&shv=r20250918&mjsv=m202509150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De77740426f8da9bc%3AT%3D1735295852%3ART%3D1758271337%3AS%3DALNI_MbHbvhLj3WydQ3lYshQhNgDg8E9nQ&gpic=UID%3D00000f80ad9e2337%3AT%3D1735295852%3ART%3D1758271337%3AS%3DALNI_MYM9zSDwUrvOLsQ-H1E20L0IjGeMw&eo_id_str=ID%3Df152d1a4517561f1%3AT%3D1751526315%3ART%3D1758271337%3AS%3DAA-AfjYXsAMYxawkCSjU_EMOR4gg&prev_fmts=0x0%2C336x280&nras=1&correlator=3600010372087&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1105&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094532%2C31094742%2C42531706%2C95370627%2C95370776%2C95371811%2C95371814%2C31094710%2C95371230&oid=2&pvsid=5038148193497070&tmod=17611305&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=1234

Bu cür tapmacaların həlli gələcək beyin-kompüter interfeysləri, sensor protezlər və nevroloji xəstəliklərin müalicəsi üçün vacibdir. Cavab axtarmaq üçün Rays Universitetinin alimləri insan saçından minlərlə dəfə nazik olan ultra çevik zondlar qurdular və onlardan 15 gün ardıcıl olaraq siçanların vizual korteksindəki neyronları izləmək üçün istifadə etdilər, çünki heyvanlar xətt nümunələrindən tutmuş təbii dünyanın şəkillərinə qədər minlərlə təsvirə baxdı.

Nanoelektronik iplər (NETs) adlanan qurğular beyin toxuması ilə qüsursuz şəkildə birləşdirilir və beyin fəaliyyətinin yüksək dəqiqliklə xroniki qeydlərini aparmağa imkan verir .

Nature Communications -da aparılan bir araşdırmaya görə , bu xüsusi, geniş miqyaslı neyroqeyd massivi, bir neyronun saniyələr ərzində neçə dəfə atəş açdığını hesablamaqdansa, neyronların millisaniyəlik ritmləri – müvəqqəti kod tərəfindən daha yaxşı tutulduğunu ortaya qoydu – atəş sürəti kodu (volume).

“Əvvəlki tədqiqatlar əsasında həcm ölçdü, dəqiq zondları incə vaxtı tutmaq üçün beynin fəaliyyətini çox yavaş oxuyur” dedi Rays postdoctoral laboratoriya, onların kağızın ilk müəllifi olan Hanlin Zhu. “Bu, beynin mesajını olduğundan daha çox “drift” göstərə bilər. Sürətli elektrik qeydlərimiz bizə ritmi olaraq oxumağa imkan verir və biz dünyanın sabit mənzərəsini gündən-günə necə saxladığını izah etməyə çalışır, ritmin səsin həcmini üstələdiyini gördük.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=7099578867&adk=1328126233&adf=1100001614&pi=t.ma~as.7099578867&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1758271536&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fmedicalxpress.com%2Fnews%2F2025-09-rhythm-volume-brain-world-familiar.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1758271535107&bpp=2&bdt=521&idt=962&shv=r20250918&mjsv=m202509150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De77740426f8da9bc%3AT%3D1735295852%3ART%3D1758271337%3AS%3DALNI_MbHbvhLj3WydQ3lYshQhNgDg8E9nQ&gpic=UID%3D00000f80ad9e2337%3AT%3D1735295852%3ART%3D1758271337%3AS%3DALNI_MYM9zSDwUrvOLsQ-H1E20L0IjGeMw&eo_id_str=ID%3Df152d1a4517561f1%3AT%3D1751526315%3ART%3D1758271337%3AS%3DAA-AfjYXsAMYxawkCSjU_EMOR4gg&prev_fmts=0x0%2C336x280%2C750x280&nras=1&correlator=3600010372087&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2091&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094532%2C31094742%2C42531706%2C95370627%2C95370776%2C95371811%2C95371814%2C31094710%2C95371230&oid=2&pvsid=5038148193497070&tmod=17611305&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=1240

İllər ərzində NET-lər təkcə bu təcrübəni mümkün etmədi, həm də onurğa beyni dövrələrinin xəritələşdirilməsindən tutmuş daha dəqiq beyin stimullaşdırılması müalicələrinin işlənib hazırlanmasına kimi digər sərhədlərə də tətbiq olunur. Bu texnologiya nevrologiyaya davamlı investisiyanın nə üçün vacib olduğunu göstərir. Texasda seçicilər bu payızda beyin tədqiqatını dəstəkləmək üçün 3 milyard dollarlıq bir tədbir olan Təklif 14-ü nəzərdən keçirəcəklər. Təsdiqlənsə, Texasın Demansın Qarşısının Alınması və Tədqiqat İnstitutu yaradacaq və ştatı demans və əlaqəli pozğunluqlar üzrə tədqiqatların inkişafında milli lider kimi yerləşdirəcək.

Təcrübədə NET-lərlə implantasiya edilmiş siçanlar gündə təxminən 12.000 şəkilə baxdılar – hərəkətli zolaqlar, hərəkətsiz zolaqlar, hər bir hüceyrənin “göründüyü” yerləri və təbii mənzərələri xəritələmək üçün istifadə edilən kiçik nöqtə kimi yamaqlar. Tədqiqatçılar bu stimullar arasında neyron köklənməsini izlədilər və tək hüceyrələr və bütün populyasiyalar səviyyəsində performansı qiymətləndirdilər.

Atəş sürətinə görə qiymətləndirildikdə, bir çox neyron etibarsız görünürdü.

“Ancaq müvəqqəti koda baxmaq göstərdi ki, hər bir hüceyrənin üstünlükləri – onun “bəyəndiyini” təsvir edən – günlər ərzində sabitdir, xüsusən də onları yalnız həcmlə mühakimə etsəniz, etibarsız görünən hüceyrələr üçün” dedi Zhu.

NET-lər təkcə yüzlərlə fərdi neyronu izləməyə deyil, həm də Zhunun “dost şəbəkəsi” adlandırdığı şeyə – təxminən eyni anda atəşə meylli olan hüceyrələrə baxmağa imkan verdi. Bu, vizual təsvirlərin sabitliyinin qrup səyi olduğunu ortaya qoydu – ayrı-ayrı neyronların qeyri-sabitliyinə davamlı populyasiya səviyyəsində təsir.

“Biz neyronlar arasında eyni əlaqələri gündən-günə millisaniyəlik dəqiqliklə və bütün dörd stimul dəstində izlədik – kim kiminlə və hansı gecikmə ilə danışmağa meyllidir – miqyasda etmək çox çətin olan bir şey” dedi Zhu. “Bizim məlumatımıza görə, bu, siçanın vizual korteksindəki eyni neyronlararası funksional əlaqənin bu temporal ayırdetmə və miqyasda ilk gündəlik izlənilməsidir. Bu şəbəkə görünüşü nə üçün səsin deyil, zamanın bizə tanış olan hissini lövbər etdiyini səliqəli şəkildə izah edir.”

NET-lər tərəfindən qeydə alınan müvəqqəti kod səviyyəli məlumatlar, kompüter modellərinə yenidən tənzimləməyə ehtiyac olmadan, hətta model ilkin öyrədildikdən bir neçə gün sonra siçanın hansı stimulu gördüyünü müəyyən etmək üçün onları təhlil etməyə imkan verdi. O, həmçinin zaman keçdikcə bu proqnozların “driftini” və ya solğun dəqiqliyini azaltmağa kömək etdi.

Elektrik və kompüter mühəndisliyi professoru Chong Xie və elektrik və kompüter mühəndisliyi kafedrasının dosenti Lan Luan tədqiqata rəhbərlik ediblər. Hər ikisi Rays Neyromühəndislik Təşəbbüsünün üzvləridir və NET-ləri təkmilləşdirmək üçün illər sərf ediblər.

Xie və Luan birgə bəyanatda deyiblər: “Bu iş qabaqcıl səsyazma vasitələrinin beynin əvvəllər görünməyən təşkili prinsiplərini necə aşkar edə biləcəyini göstərir”. “Bu anlayışlar beyin-kompüter interfeyslərindən tutmuş yeni müalicələrə qədər praktik texnologiyaların qurulması üçün əsasdır.

“Onlar həmçinin Texasın Demansın Qarşısının Alınması və Tədqiqat İnstitutu kimi təşəbbüslərin niyə bu qədər vacib olduğunu vurğulayırlar. Uzunmüddətli investisiyalar tədqiqatçılara texnologiyanın və kəşflərin hüdudlarını nəhayət həyatı dəyişdirə biləcək şəkildə itələmək imkanı verir.”

Daha çox məlumat: Hanlin Zhu et al, Temporal kodlaşdırma zamanla atəş sürətindən daha sabit kortikal vizual nümayəndəlikləri daşıyır, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-62069-2

Jurnal məlumatı: Nature Communications Rays Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir