İnqrid Fadelli , Medical Xpress tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləriKredit: Süni intellekt tərəfindən yaradılan şəkil

Neyroalimlər əsrlər boyu insan beyninin çoxsaylı inkişaf etmiş qabiliyyətləri necə dəstəklədiyini anlamağa çalışırlar. Beynin xarici təbəqəsi olan beyin qabığının hazırda mühakimə yürütmə, qərar qəbuletmə, sensor məlumatların emalı və könüllü hərəkət də daxil olmaqla, bu qabiliyyətlərin bir çoxundan məsul olduğu məlumdur.

Beyin qabığındakı neyronlar tez-tez təkrarlanan fəaliyyət nümunələrini izləyərək qısa müddət ərzində ardıcıl və ya eyni vaxtda aktivləşirlər. Bu təkrarlanan neyron atəşi nümunələri beynin sensorimotor koordinasiyası, yəni hissiyyat girişlərini (yəni hisslər vasitəsilə toplanan məlumatları) hərəkətlərlə əlaqələndirmək qabiliyyəti ilə əlaqələndirilir.

Onilliklərdir ki, təkrarlanan neyron fəaliyyəti, təkrarlanan neyron atəşi nümunələrini sözdə attraktorlar kimi çərçivəyə salan fizikaya əsaslanan bir çərçivə olan attraktor dinamikası nəzəriyyəsi kontekstində təsvir edilmişdir. Attraktorlar, sistemin təbii olaraq geri döndüyü sabit vəziyyətlər və ya fəaliyyət nümunələridir.

Eyni atəş nümunələrinə qayıtmanın, neyron qruplarının “nümunə tamamlama” vahidləri kimi fəaliyyət göstərməsi ilə eyni neyronlar arasındakı güclü əlaqələrdən qaynaqlandığı güman edilirdi. Bu qruplardakı neyronların yalnız bir hissəsi aktivləşdikdə eyni təkrarlanan fəaliyyət nümunələrini yaratdıqları nəzəriyyəsi irəli sürülmüşdür.Təkrarlana bilən fəaliyyət nümunələri korteks boyunca baş verir. Mənbə: Nature Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-02128-5

Paris-Saclay Neyrologiya İnstitutunun (NeuroPSI) tədqiqatçıları bu fərziyyəni şübhə altına alan yeni dəlillər toplayaraq beyin qabığındakı neyronların təkrarlanan atəş nümunələri üçün alternativ bir izahat təklif etdilər. Nature Neuroscience jurnalında dərc olunmuş məqalələrində kortikal neyronların nümunəni tamamlayan vahidlərə bölünmək əvəzinə, beyindəki fəaliyyət axınına rəhbərlik edən əsas neyronlara bağlı modullara bölündüyü irəli sürülür.

Müxtəlif məlumat dəstlərinin təhlili

Tədqiqatlarının bir hissəsi olaraq, NeuroPSI-dəki tədqiqatçılar müxtəlif görüntüləmə üsulları, mikroskopiya alətləri və elektrik aktivliyinin aşkarlanması metodlarından istifadə etməklə toplanan bir neçə ictimaiyyətə açıq beyinlə əlaqəli məlumat dəstini təhlil etdilər. Bunlara MICrONS layihəsi , Allen Beyin Rəsədxanası , Goard laboratoriyası , Svoboda laboratoriyası və CortexLab tərəfindən yayımlanan məlumatlar daxil idi .

Bu məlumatları təhlil edərək, komanda əvvəlcə korteksdə təkrarlanan fəaliyyət nümunələrini müəyyən etdi. Daha sonra neyronlar arasındakı əlaqələri xəritələşdirdilər və dəfələrlə bir-birinə təsir edən neyronların nə qədər güclü şəkildə bir-biri ilə əlaqəli olduğunu araşdırdılar.

Domeniko Quarino, Anton Flipçuk və Alen Destexhe öz məqalələrində yazırdılar ki, “İki fotonlu görüntüləmə, elektrofiziologiya və elektron mikroskopiyası da daxil olmaqla multimodal məlumat dəstlərindən istifadə edərək, bu təkrarlana bilən nümunələrin güclü şəkildə bir-biri ilə əlaqəli neyronları əhatə etmədiyini göstəririk”.Giriş korrelyasiyalarının artması populyasiya hadisəsinin təkrarlanmasını xilas edir, lakin şəbəkə miqyasında salınımlar yaradır. Mənbə: Nature Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-02128-5

“Bunun əvəzinə, biz göstəririk ki, kortikal şəbəkələr iyerarxik modulyarlıq nümayiş etdirir , əsas neyronlar modul interfeyslərində yüksək məlumat axını qovşaqları kimi xidmət edir. Bu nüvələr huni fəaliyyəti göstərir, lakin adətən attraktor şəbəkələrində olan naxış tamamlama vahidlərinin struktur imzalarından məhrumdur.”

Təkrarlanan beyin fəaliyyətini yenidən düşünmək

Quarino, Flipçuk və Destexhe həmçinin neyron şəbəkələrini simulyasiya etmək və beyin qabığında geniş müşahidə olunan təkrarlanan fəaliyyət nümunələrinin əsaslarını daha yaxşı başa düşmək üçün hesablama modellərindən və hesablama vasitələrindən istifadə etdilər. Onlar müəyyən etdilər ki, bu nümunələr bir-biri ilə daha güclü şəkildə bağlı olan müxtəlif neyron “modulları” arasında məlumat ötürən “mərkəz” kimi fəaliyyət göstərən “əsas” neyronların fəaliyyətindən daha çox yaranır.

Müəlliflər yazırdılar ki, “Hesablama modellərindən istifadə edərək, məsafədən asılı bağlantının korteksdə müşahidə olunan modulyarlıq və keçici təkrarlana bilən hadisələri yaratmaq üçün zəruri və kifayət olduğunu görürük “.

“Tapıntılarımız göstərir ki, kortikal şəbəkələr sensorimotor koordinasiyanı dəstəkləmək üçün əvvəlcədən konfiqurasiya olunub. Bu iş modul struktur və funksiya arasındakı əlaqəyə diqqət yetirərək kortikal fəaliyyətin struktur və dinamik əsaslarını yenidən müəyyənləşdirir.”

Bu yaxınlarda aparılan tədqiqatın nəticələri təkrarlanan kortikal fəaliyyətin uzun müddətdir davam edən təfsirinə şübhə ilə yanaşır və alternativ bir izahat təqdim edir. Gələcək təcrübələr və təhlillər qrupun hipotezini təsdiqləyə bilər və beynin və onun hissiyyat məlumatlarını hərəkətlə necə əlaqələndirdiyinin mövcud anlayışını dərinləşdirə bilər.

Əgər təsdiqlənərsə, komandanın yeni izahı beyin inkişafının və ya zəif sensorimotor koordinasiya ilə xarakterizə olunan pozğunluqların öyrənilməsi üçün mühüm nəticələrə səbəb ola bilər. Bundan əlavə, bu, beynin təşkili və funksiyasından ilhamlanan yeni növ süni neyron şəbəkələrinin, hesablama modellərinin inkişafına potensial olaraq təsir göstərə bilər.

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeb Klark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert İqan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Əgər bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat

Domeniko Quarino və digərləri, Konvergent informasiya axınları beyin qabığında təkrarlanan atəş nümunələrini izah edir, Nature Neuroscience (2025). DOI: 10.1038/s41593-025-02128-5 .

Jurnal məlumatları: Təbiət Neyrologiyası 

© 2025 Science X Network