دانشمندان علوم عصبی از سراسر جهان برای نخستین بار توانستهاند فعالیت کامل مغز موشها را در حین تصمیمگیری نقشهبرداری کنند. این موفقیت به کمک الکترودهایی حاصل شد که داخل مغز موشها کار گذاشته شد تا بهطور همزمان فعالیت بیش از ۵۰۰ هزار نورون پراکنده در ۹۵ درصد حجم مغز این جوندگان ثبت شود.
با استفاده از این تصویر بهدست آمده، محققان توانستند ساختار تفکر را که پیشتر تنها به صورت نظری مطرح شده بود، تأیید کنند. به گفته دانشمندان، «هیچ منطقهای بهصورت انحصاری مسئول تصمیمگیری نیست و در عوض این فرآیند بهصورت هماهنگ میان چندین ناحیه مغزی انجام میشود.»
برای روشن کردن تمام مناطق درگیر در فرآیند تصمیمگیری، تیم تحقیقاتی موشها را آموزش داد تا یک فرمان کوچک را بچرخانند و دایرهها را روی یک صفحه نمایش حرکت دهند. هرگاه شکل بهدرستی به سمت مرکز حرکت میکرد، حیوان پاداشی از جنس آب قند دریافت میکرد.
این آزمایش روی ۱۳۹ موش در ۱۲ آزمایشگاه مختلف انجام شد و فعالیت مغزی آنها ثبت شد. در این فرآیند، ۶۲۰,۰۰۰ نورون در ۲۷۹ ناحیه مغزی نقشهبرداری شد که از میان آنها ۷۵,۰۰۰ نورون با جداسازی دقیق برای تحلیلهای عمیقتر انتخاب شدند. وضوح نقشه نورونی تولید شده در مطالعه فرآیندهای فکری بیسابقه است و بهعنوان یک نقطه عطف در مطالعات مغز و شبکههای عصبی در طول فرآیند تفکر به شمار میرود. تا پیش از این، تنها کل مغز مگسهای میوه، لاروهای ماهی یا بخشهای کوچکی از مغزهای پیچیدهتر نقشهبرداری شده بودند.
نتایج این مطالعه در دو مقاله در مجله Nature منتشر شده است. هرچند دانشمندان اذعان دارند که دادهها قطعی نیستند، اما این مجموعه اطلاعات نقطه شروعی برای مطالعه عصبی تصمیمگیری محسوب میشود. ارزش این دادهها در آن است که مسیر نورونی تصمیمگیری اکنون روشنتر شده و این امکان را برای محققان فراهم میکند تا تواناییهای تفکر پیچیده را بهتر درک کنند و تحلیلهای پیشرفتهتری انجام دهند. این مجموعه دادهها بهصورت عمومی در دسترس است.
خوان لرما، استاد پژوهشی در شورای ملی تحقیقات اسپانیا، در مصاحبه با Science Media Centre España گفت: «این نتایج اولیه جنبههایی از عملکرد مغز را که پیشتر تنها با مطالعات محدود حدس زده میشد، تأیید میکند. انگار که ما پیشبینی میکردیم پایان یک فیلم چگونه خواهد بود، بدون آنکه پایانی دیده باشیم. اکنون این پایان به ما نشان داده شده است. بهطور خلاصه، دادهها نشان میدهند که در فرآیند تصمیمگیری، بسیاری از نواحی مغز درگیر هستند، در حالی که در پردازش حسی، مناطق مغزی تفکیکشدهتر عمل میکنند.»
مغز انسان بالغ حدود ۸۶ میلیارد نورون دارد که هر یک قادر است هزاران اتصال سیناپسی با سایر سلولها برقرار کند. با وجود آنکه وزن مغز حدود ۱.۴ کیلوگرم است، در حالت استراحت تقریباً ۲۰ درصد از کل انرژی بدن را مصرف میکند که نسبت بسیار بالایی برای اندازه آن محسوب میشود. در حالی که ابررایانههای امروزی از مغز در محاسبات عددی پیشی گرفتهاند، هیچکدام هنوز با کارآمدی انرژی یا ظرفیت یادگیری، سازگاری و پردازش موازی مغز انسان برابری نمیکنند. مسیر طولانی برای نقشهبرداری کامل فرآیندهای نورونی تصمیمگیری انسان وجود دارد، اما مطالعاتی مانند این یک گام بزرگ به سوی درک بهتر مغز و فرآیندهای پیچیده تفکر است.
این تحقیق با تمرکز بر موشها، وضوحی بیسابقه در شناخت تعامل نورونها در تصمیمگیری فراهم کرده و به ما امکان میدهد که ارتباطات میان نواحی مختلف مغزی و نحوه هماهنگی آنها را درک کنیم، چیزی که پیشتر تنها در نظریهها وجود داشت و حالا با دادههای دقیق عملی تأیید شده است. این یافتهها نویدبخش درک عمیقتر از تواناییهای تفکر پیچیده و برنامهریزیهای پیشرفته شناختی در آینده است و همچنین بستری برای مطالعات گستردهتر در زمینه علوم اعصاب فراهم میآورد.