Esileht > ajuteadus > Gamma-rütm: kas ajuteaduse järjekordne Titanic?

Gamma-rütm: kas ajuteaduse järjekordne Titanic?

Gamma-sageduslik aktiivsus on olnud viimase 20. aasta jooksul väga aktiivselt ajuteaduse fookuses, sest algusest peale on tema taga olnud lootus mõista seda, kuidas aju töötab. Gamma-sageduslik rütm võiks nimelt pakkuda nii üksikutele neuronitele kui ka neuronigruppidele kellalaadse mehhanismi, mis võimaldaks rütmiliselt koordineerida aktiivsuspuhanguid nii ühe ajupiirkonna siseselt kui ka ajupiirkondade vahel. See raamistik on paljude ajuteadlaste jaoks kõlanud paljulubavalt aju masinavärkide mõistmiseks. Me oleme nendest ideedest kirjutanud teoreetilises võtmes ning hiljuti on sellele vaatele aju tööprintsiipide kohta leitud ka tugevaid eksperimentaalseid tõendusmaterjale. Kuid kas aju tõesti töötab nii? Kas gamma-sageduslik aktiivsus pakub mehhanismi, mis aitab neuronite laenglemist rütmiliselt koordineerida?

Hiljuti on selle idee suhtes siginenud palju kahtlusi. Ehkki kriitikat gamma-sagedusliku aktiivsuse suunas on leidunud alati, on just viimastel aastatel ilmunud mitmeid empiirilisi töid, mis näitavad, et gamma-sageduslik aktiivsus ei pruugi töötada nii, nagu oleks tarvis, et teda saaks kasutada ajuaktiivsust seadistava kellamehhanismina. Siin tasub tähelepanu juhtida vaid Ray ja Maunselli poolt eelmisel aastal avaldatud Neuroni tööle, kus näidati, et gamma-sagedusliku rütmi täpne sagedus sõltub stiimuliparameetritest, mis seob gamma kahtlaselt välise stimulatsiooni ja mitte sisemise koordinatsioonimehhanismiga. Meie instituudis on seda Ray ja Maunselli tulemust korduvalt kinnitatud. Lisaks võib praegu toimuvate eksperimentaalsete tööde põhjal väita, et tulevad aastad on gamma jaoks veelgi tumedamad. Nagu hiljuti kirjutasin, näitavad andmed ja erinevad katsed meie instituudist, et gamma-sageduslik aktiivsus ei pruugigi olla „gamma rütm“, kuid ainult rütmil on vastavad kellalaadsed omadused, mida gammale omistavad mitmed teooriad.

Õli valab tulle eile ajakirjas Journal of Neuroscience ilmunud artikkel Burnsi ja kolleegide poolt, kus võrreldakse eksperimentaalselt mõõdetud gamma-signaali simulatsioonidega, kus ühel juhul on gamma midagi juhuslikku ja müralaadset, teisel juhul aga mõttekas kellalaadne mehhanism. Teadlaste töö näitas, et gamma-aktiivsus ei sobinud kella-mudeliga, vaid oli statistiliselt eristamatu müra-mudelist. Ehkki autorid arutavad, milliseid funktsioone võiks sellisel müralaadsel gamma-signaalil olla, on nende tulemused selgelt vastuolus klassikaliste gamma-teooriatega, kus gamma-sageduslik rütm annab neuronaalsele aktiivsusele kellataolise ajalise raamistiku. Seega, kui mõneks aastaks näis, et gamma-sagedusliku aktiivsuse ideed on mõttekad ja juhivad ajuteadust õiges suunas, siis tänase seisuga tuleb vastavad teooriad kahtluse alla seada. Edasine uurimistöö näitab peagi, kas Gamma-Titanic suudab jäämäest mööda tüürida või ei.

Rubriigid:ajuteadus
  1. Märt
    juuli 1, 2011, 1:41 p.l.

    Kahtlustan, et teadvuskogemuse sagedust oleks hea otsida võrkkesta rakkudelt. Seni pole eriti uurinud, kuid kui keegi on kunagi uurinud, mis sagedusel hakkaks söötmel tööle näiteks üksikud kepp- või koonusrakud valguse saamisel, siis oleks see hea samm edasi.

    Kui ikka mikroskoobi all üksik rakk välja nokkida ei ole eriti põhjust müra süüdistada.

  2. jaanaru
    juuli 4, 2011, 6:06 e.l.

    kahjuks on selge, et võrkkestal toimuv pole vahetult seotud teadvusega: 1) võrkkesta kepp- ja koonusrakkude aktiivsus väheneb loomulike silmapilgutuste ajal, ehkki teadvuselamuses me silmapilgutusi ei märka, 2) sama silmaliigutuste kohta – võrkkestale kujutatav pilt muutub hüplikult, jõnksutades, kuid teadvuselamus on sujuv ja stabiilne, 3) kui võrkkestad eemaldada, suudavad inimesed endiselt kujutluse teel visuaalseid teadvuselamusi tekitada, 4) ilmselt leiaks veel muidki põhjendusi sellele, miks teadvuselamus tekib alles mõned sammud võrkkesta kepikestest ja kolvikestest eemal.

  3. Märt
    juuli 5, 2011, 6:00 e.l.

    Veidike on pilgutuste ja silmaliigutustega muutust ikka näha ja pildil läheb aega enne kui arusaadavaks teravustatakse silmade avamisel. Esialgse visuaalse toorinfo sageduse teadmine ei tohiks külge mööda alla voolata. Ajus on palju sellist, mis võrkkesta infot edasi täpsustavad.

  4. jaanaru
    juuli 5, 2011, 8:58 e.l.

    jah, eks kõik neurobioloogilised faktid ole huvitavad. võrkkest on iseenesest väga põnev, sest sealne rakuvõrgustik suudab teha juba päris palju töötlust ja on seega heaks minimudeliks korteksi jaoks (oleme sellest kirjutanud siin – https://teadvus.wordpress.com/2010/08/26/vorkkest-va-vorukael/ ). Võrkkesta rakkude aktiivsust on muidugi ka mõõdetud ja on teada, et võrkkesta väljundi – ganglionrakkude – rütmiline sagedus on küllaltki kõrge, keskmiselt ca 90 Hz. võib näiteks vaadata ühte klassikalist tööd selle kohta – http://neuro.cjb.net/content/18/16/6395.full

  1. No trackbacks yet.

Lisa kommentaar

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Muuda )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Muuda )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Muuda )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Muuda )

Connecting to %s