Noppeid neuroteaduse aastakohtumise kavast 2014

Pole aastaid jõudnud Neuroteaduse aastakohtumisele, kuid enda maailma asjadega kursishoidmiseks veedan igal aastal paar tundi vastava gigakonverentsi abstracte sirvides. Siin selle aasta hitid:

On teada, et ajuandmetest on juhuslikke valikuid võimalik ennustada mitu sekundit enne seda, kui inimene sellest valikust ise teadlikuks saab. Mõne eelneva tööga paslikult näitavad C. Koch ja teised, et kui tegu pole mitte juhuslike, vaid tavaliste otsustamist vajavate otsustega, siis on ajust otsust võimalik välja lugeda alles vahetult enne otsuse vastuvõtmist.

Me ei jõua praegu teadvuseuuringutega kaugele, kui me uurime ainult inimaju ja järgime samas eetikakomisjonide soove ja soovitusi. Seega on tore, et üks teadvuseteaduse pioneeridest – Nikos Logothetis – on üritamas teha psühhofüüsikat rottidega. Talis Bachmanni võiks eriti rõõmustada, et Logothetis on otsustanud kasutusele võtta visuaalse maskeerimise paradigma, mida inimuuringutes on palju kasutatud.

Talis võib rõõmustada ka selle üle, et on asutud stimuleerima talamuse intralaminaarseid tuumasid! Hal Blumenfeldi töögrupis uuritakse epilepsiat ja epilepsiahoo lõpetamiseks proovitakse intralaminaarsete talamuse tuumasid stimuleerida. Tundub, et nad kasutavad oma uurimistöödes ka rotte, seega võiks ehk keegi teha väikese vihje, et Blumenfeld ja Logothetis oma teadmised ühendaksid ja intralminaarseid tuumasid maskeerimiskatse ajal stimuleeriksid, et otseselt uurida Talis Bachmanni teadvuseteooriat.

Teadvuse kohta on sel aastal üsna palju põnevaid abstrakte. Näiteks üks grupp suudab väidetavalt neurotagasiside abil luua kvaalisid. Tallon-Baudry ja tema grupp näitavad, et nende eelmisel aastal postuleeritud abstraktne mudel teadvuse kohta polegi päris tobu ja teeb ennustusi, mida katseandmed kinnitavad. Aga iseenesest näib, et neid katseandmeid polekski olnud tarvis koguda, sest fakt (mida nad oma uues töös näitavad), et objektide globaalsed omadused on teadvuses varem kui lokaalsed omadused, on muidugi psühholoogiateaduses klassikaline teadmine. Aga eks teadus ongi täis seda vahel pisut tobedat taasavastamist.

Aga muidugi on see konverents eelkõige ajuteaduse konverents ja seega leiab midagi igale maitsele. Viimastel aastatel on järsult populaarseks muutunud sügavad närvivõrgud ja nende võime kirjeldada täpselt aju sensoorsete piirkondade hierarhiat. Chichy jt näitavadki (mõneti oodatult), et teatud tüüpi sügavad närvivõrgud kajastavad hästi seda, kuidas inimajus töötlus samm-sammult toimub. Selleks näidati inimajudele ja sügavatele närvivõrkudele hunnik stiimuleid, seejärel arvutati nii inimaju erinevatel hierarhia tasemetel kui ka närvivõrgu erinevatel hierarhia tasemetel erinevate piltide vahelisi sarnasusi, ning lõpuks näidati, et närvivõrgustikus ja inimajus muutuvad need sarnasused järk-järgult väga ühtemoodi. Seega sügavad närvivõrgud on heaks mudeliks sellest, kuidas inimajus töötlus samm-sammult järjest keerukamaks läheb.

Üks mu viimaste aastate suuri lemmikuid on Pieter Roelfsema, kelle nutikad tööd on suurte sammudega edasi viinud meie arusaama visuaalsest töötlusest. Ta jätkab sama hoogsalt ja sama tähtsate töödega. Näiteks on tema grupil nüüd õnnestunud teha üksikneuronite aktiivsuse mõõtmisi inimese varajases visuaalses korteksis. Üks huvitav küsimus, mida ahvide puhul on väga raske uurida, on see, kas varajase visuaalse korteksi neuronite aktiivsus on mõjutatud selle poolt, mida inimesed parajasti ette kujutavad. Ja, nagu arvata võib, on küll! Üksikute neuronite aktiivsus muutub sõltuvalt sellest, kas inimene kujutab ette midagi just selles ruumipiirkonnas, millest antud neuron hoolib. Ja kui sellest on veel vähe, siis Roelfsema grupis uuritakse nüüd visuaalse töötluse dünaamikat ka hiirte visuaalses korteksis. Ning lisaks kõigele on Roelfsema otse loomulikult maailma teaduse esirinnas oma ahvi-uuringutega, kus tema töögrupp ühes töös näiteks uurib Gestalt-reeglite mõju V1 ja V4 neuronitele.

Viimaks on tore näha, et mu endine boss Frankfurdi-aegadest on nüüd viimaks pärast kolme aastat tõhusat teadustööd jõudnud esimeste kullasoonteni. Ta asus New Yorgis tegema intrakraniaalseid mõõtmisi inimaju korteksi erinevatelt kihtidelt. See on tähtis, kuna ennustava kodeerimise teoorial on konkreetsed väited selle kohta, millistelt korteksi kihtidelt peaks lähtuma ennustuse viga. Lucia esimesed tugevad tulemused selle meetodiga, kus nad uurisid oma võimsa tehnikaga klassikalist MMN vastust (alati hea idee!) saavad kirjeldatud selle aasta konverentsil ja ilmselt näeb neid mõne aasta jooksul mõnes tippajakirjas.

Kas leiate ise selle aasta kavast midagi veelgi toredamat? Andke kommentaarides teada!

Tallinna unekonverents: lõpp

Olen üldiselt väga harva postitama hakanud, seega neile, kes mu blogi korra nädalas või kahe nädala jooksul külastavad, märgin igaks juhuks ära, et Tallinnas toimunud unekonverentsi kajastasin tavalisest tihedamalt:

Kolmapäeval kirjeldasin meie labori postreid ja arutasin ühe Massimini õpilase postri üle
Neljapäeval pajatasin sellest, kuidas Juliuse postril läks ja natukene ka une funktsioonidest
Reedel oli fookuses Madise poster ja pisut sai kajastatud ka James Kruegeri loengut

Täna alustasime jälle kell 8! Ja vahva on hommikul – laupäeva hommikul – kohe kahe tunni jagu teadust sisse ahmida. Michael Czisch Müncheni grupist jutustas kahes vaatuses une ja kirgaste unenägude neurobioloogiast. Seal grupis on viimase kümne aasta jooksul tehtud palju väga huvitavaid ja mitmekesiseid töid. Näiteks muuhulgas on nad kasutanud masinõppealgoritme, et fMRI andmetest välja lugeda, millises unestaadiumis katseisik parajasti on. Tasub ka teada ja meelde tuletada, et unenäod ja ka kirkad unenäod on üsna heaks mudeliks teatud tüüpi psühhooside uurimiseks, kuid tegelikku kliinilist teadmist jagas Isabelle Arnulf. Tema tõi mitmeid näiteid oma unelaborist unes igasugu sigadusi tegevatest inimestest. Kui une ajal ärkavad aju motoorsed piirkonnad, siis see on halb uudis kõigile samas toas magavatele inimestele. Natukene jäi sellest loengust puudu nende unehäirete all kannatavate inimeste ravimise ja aitamise aspekt. Nagu alati, oli hitiks ka Marcello Massimini, kes üritas selgitada oma (ja Tononi) ideed selle kohta, miks sügavas unes teadvus kaob.

Jätkasime pärast Massiminiga diskussiooni mitmetel teemadel. Näiteks arutasime ta postri üle, mille ees seisnud noormees mulle paar vastust võlgu jäi. Samuti nõustusime, et teatud teadvuseteaduse juhtfiguurid veavad kogu teadvust pisut vales suunas ja et P300l kui teadvuse markeril on veel vaid loetud päevad – nii visuaalse taju katsetes kui ka teadvuse seisundi määramisel on tänaseks veenvaid töid näitamaks, et P300 ei ole unikaalne stiimuli teadvustamise või teadvuse seisundi signatuur. Lõpuks jalutasime läbi ka Talis Bachmanni laborist, kus kiitsime masinavärki ja kirusime masina lisatarvikute hinda. Pisut teadusjuttu puhusime ka.

Tahaks lõpuks ka mainida, et hästi sujuvalt korraldatud konverents oli – alates kaelakaardi ise printimisest kuni puutetundlike ekraanideni kinosaalides oli kõik väga mõnus ja kaasaegne. Natuke naljakas oli postreid vaadata autoparklas, aga samas see lisas üsna huvitava atmosfääri. Suur aitäh korraldajatele!

Tallinna unekonverents: reede

Teeme täna lühidalt:

1. James Kruegeri võtmeloeng oli väga muhedas võtmes – ta mitte ei rääkinud ainult oma tööst ja tulemustest, vaid kasutas võimalust ka jagada natukene iseenda teaduslikku ja uneuuringute ajalugu. Muuhulgas rääkis ta jutu sellest, kuidas ta juhendaja teda testis ja kuidas ta toda omakorda vastu testis ja näitas, kuidas ta uurimistööl on olnud mõju ilukirjandusele. Aga õnneks pajatas ka oma tööst ja tulemustest! Põhiline sõnum on lihtne: uni on lokaalne, uni ei ole üldine protsess, mille ajus otsustavad üksikud neuronitegrupid, vaid iga neuronigrupp ajus võib iseseisvalt ja teistest hoolimata unele jääda. Lokaalne uni sõltub sellest, kuivõrd vastavalt neuronipopulatsiooni kasutatud on, aga muidugi saab seda ka kemikaalidega manipuleerida. Kõige tähtsam tõendusmaterjal sellele, et uni on lokaalne, on see, et nii Kruegeri kui ka Mehdi Tafti laboris suudetakse und uurida ka neuronikultuurides – katseklaasis. Seega organismi uni ei ole mingite üksikute neuronipopulatsioonide poolt ajule peale surutav omadus, vaid pigem pisikeste neuronipopulatsioonide unekeste orkestreerumisel sündiv fenomen. Nagu lugeja õigesti märkab, võib see pisikeste neuronipopulatsioonide orkester aga palju efektiivsemalt töötada ja unele minna, kui ta on koordineeritud hea dirigendi ehk teatud ajupiirkondade poolt.

2. Madis sai ka oma postri esitamisega vahvalt ja veatult hakkama. Kusjuures eeldused selleks ei olnud üldse väga head – poster asus postrisaali kõige tagumises pimedas nurgas, postripaneel olevat hommikul kokku kukkunud, postrilt oli (minu vea tõttu) puudu üks oluline pilt. Aga kõik sujus – tagumisse pimedasse nurka sattusid toredad inimesed, postripaneel oli parandatud ja olulise pildi lisasime A4 kujul. Kirjutasime juurde “supplemental figure” ja nii mõnigi muheles. Kõige vahvam oli, et TMS-EEG superstaar Marcello Massimini isiklikult käis postri juurest läbi ja talle avaldas muljet, et üks bakatudeng saab hakkama sellise keerulise katse läbiviimisega. Eriti oli ta positiivselt üllatunud, et me mitmest erinevast visuaalse korteksi piirkonnast saame selle TMS-EEG-NBS süsteemiga häid katseid ja mõõtmisi teha. Samuti pakkus ta meile oma analüüsiskripte, viskas niisama nalja, arutas teadvuseteaduse probleemide üle ja jättis vist ka Juliusele ja Madisele sama toreda mulje nagu mulle Münchenis. Palju õnne Juliusele ja Madisele igati õnnestunud postriesituste puhul!

Tallinna unekonverents: neljapäev

Tallinn on täis uneuurijaid! Nad on kas hajevil või ekstaasis või unise pilguga, vahel kambakesi, vahel üksi, kaelas enamasti mingi sildike. On uneteaduse gurusid, uneteaduse tobusid, machosid ja nohikuid. Nad kõik uurivad und ja üritavad aru saada erinevatest unega seotud aspektidest – miks ja kuidas probleemid unega on seotud vaimsete häiretega, kuidas und mõjutada, kuidas uni on seotud mälusisude salvestamisega, kuidas toime tulla unehäiretega jne. Palju suuri ja väikeseid küsimusi, mida küsivad suured ja väikesed uneuurijad.

Üks suurimaid, ehk ka suurim, ehk liigagi suur küsimus on, miks me magame. Funktsioone on pakutud mitmeid, igaüks proovib pisut õnne. Ka blogis oleme kajastanud nii mõndagi potentsiaalset põhjust selleks, miks me igast päevast kolmandiku unele ohverdame – ehk on uni üksineuronite puhkuseks, ehk on teda tarvis ajupesuks, ehk on uni see hind, mille me maksame aju plastilisuse eest?

Täna oli unekonverentsil vahva sümpoosion une funktsiooni(de) kohta. Vastuseid me ei saanud: keegi täpselt ei tea, miks me magame. Aga vahvad esinejad nagu Vladislav Vyazovskiy, Marcos Frank, Niels Rattenborg ja Mehdi Tafti andsid põhjaliku ülevaate sellest, kuhu suunas need mõned idealistlikud une funktsiooni uurijad on minemas – esimene neist teeb head elektrofüsioloogiat, teine uurib astrotsüüte ja molekulaarbioloogiat, kolmas võrdleb lindude, krokodillide ja imetajate unemustreid, viimane uurib une funktsioone neuronikultuurides. Mul oli tore neid esinejaid näha, sest olin neist esimese kolme töid lugenud. Vyazovskiy on näiteks see noorteadlane, kes Tononi laboris näitas, et neuronipopulatsioonid võivad erineval ajal magada – ehk magab mõni ajupiirkond teie ajus ka praegu? Minu omas vist küll juba magab. Rattenborg on muuhulgas näidanud, et lindudel on ka une aeglased lained sõltuvuses sellest, mida linnud päevasel ajal tegid – kui nad ühe silmaga vaatasid David Attenboroughi loodusdokumentaali lindudest, oli vastavas ajupoolkeras hiljem ka rohkem aeglaseid laineid. Marcos Frank on üks väheseid toredaid teadlasi, kes on oma teadustöödes põhjalikult argumenteerinud, et Tononi uneteooria on lünklik. Kuid lisaks näitas see sümpoosion taaskord hästi ka seda, et keeruliste bioloogiliste probleemide uurimine nõuab teadmisi nii molekulaarbioloogiast, elektrofüsioloogiast, neurokeemiast kui ka erinevate loomaliikide käitumisest.

Kuna ma eile kiusasin ühte Massimini grupi noormeest, siis oli muidugi kartus, et keegi tuleb ja väänab ning pigistab meid samamoodi. Kuid õnneks vähemalt täna Juliuse postri juures kõik sujus hästi – esimesed huvilised olid kohal juba enne Juliust ennast, käis ka paar professorit, üks rahvusvaheliselt tunnustatud unenägude uurija esitas meile isegi poolametliku kutse manuskript ühte unenägude ajakirja saata, saime ideid, kuidas analüüsi paremaks teha, saime nalja ja positiivseid kommentaare. Näitasime oma katses, et kasutades pidurdavat transkraniaalset magnetstimulatsiooni on võimalik unenägude visuaalset sisu kärpida. Mitu inimest aga uuris meilt, kas kasutades ergutavat korduvat transkraniaalset magnetstimulatsiooni samas ajupiirkonnas oleks ehk võimalik unenägusid ergastada või detailsemaks muuta. Ühe kommenteerija sõnade läbi – “You are dream-killers!” Aga mitme teise kaasamõtleja suust kõlas mõte, et ehk polegi nii paha unenägusid maha suruda, kui näiteks tegu on õudusunenägudega. Me otse loomulikult ei tea, kas meie meetodil tõepoolest oleks ka kliinilist kasutamisvõimalust, aga kui teistele meie uurimistöö meeldib, siis küllap seda varsti proovitakse.

Tallinna unekonverents: kolmapäev

Sel aastal tuuakse teadus koju kätte: arvestades seda, et oleme teinud nii uneteemalist uurimistööd kui ka palju muidu unest pajatanud, on Tallinnas toimuv unekonverents meile tõsine maiuspala.

Me esitame seal ise kahte Talis Bachmanni laboris tehtud tööd. Madis tutvustab tööd, kus uurisime transkraniaalse magnetstimulatsiooni (TMSi) efektide erinevusi sõltuvalt sellest, kas katseisik on ärkvel või magab ja sellest, kas stimuleeritakse varast või kõrgemat visuaalset töötlusala. Juliusel on poster oma katsest, kus üritasime natukene katseisikute unenägusid mõjutada. Kliinilistest juhtumitest on teada paar ajupiirkonda, mille kahjustuse korral isikud enam unenägusid ei näe. Kas tegu on kliinilise anomaaliaga? TMSi abil on võimalik ajupiirkondade tööd pärssida ja suunates TMSi just ühte nendest piirkondadest näitasimegi, et ka täitsa terved katseisikud näevad unenägudes vähem visuaalseid detaile.

Täna võtsin tõsisemalt ette ühe Massimini grupi postri, kus uuriti sügava unega seotud ajumehhanisme intrakraniaalsete mõõtmiste abil. Nende mõõtmiste abil üritab see itaalia teadlaste bande aru saada, miks sügavas unes teadvus kaob. Nad on sügavalt kiindunud Tononi teadvuseteooriasse ja väidavad juba kümme aastat, et sügavas unes teadvus kaob, kuna iga aktiivsuspuhang, mis sügavas unes tekiks, viib lokaalse aeglase laineni, mis tapab igasuguse informatsiooni integratsiooni. Peened sõnad, segane jutt – vaatame fakte.

Massimini ja ta õpilaste töö oli väga äge: Nad mõõtsid intrakraniaalseid potentsiaale samal ajal, kui nad patsientide aju ka intrakraniaalselt stimuleerisid! Need on väga haruldased andmed – eriti une ajal toimuvat ajusisest stimuleerimist mul ei tulegi kohe ette. Lihtsustatult öeldes nad annavad kas ärkvelolevale või magavale ajule väikese suraka ja siis vaatavad, kuidas see aktiivsus ajus levib.

Suur probleem saadud tulemustega oli, et nad ei näidanud midagi selle kohta, kuidas aktiivsus levib. Neil oli palju elektroode erinevates ajupiirkondades, kuid väidetavalt olid kõikjal efektid üsna sarnased ja samaaegsed. Ma olin ilmselgelt pettunud: Massimini ja Tononi teooria ütleks, et uneseisundis peaks aktiivsus kehvemini ühest ajupiirkonnas teise levima, kuid antud juhul ei leitud mingit säärast efekti. Olgem täpsemad: seda efekti justkui ei uuritud; alles siis, kui ma hakkasin tüütuid küsimusi küsima, tuli välja, et nad natuke proovisid, aga efekte ei ilmnenud. See on kummaline, sest minu jaoks on tegu ühe Massimini ja Tononi teooria fundamentaalse ennustusega.

Noor teadlane üritas müüa hoopis teistsugust lugu: intrakraniaalne stimulatsioon tekitab une ajal aktiivsuse mahasurumise. Une ajal pole teadvust, kuna aktiivsus saab lokaalselt pidurdatud. Tõepoolest, une ajal võis näha, kuidas pärast stimulatsiooni gamma-aktiivsus langeb. Ja gamma-aktiivsus on ju teada-tuntud lokaalse aktivatsiooni marker. Aga probleem selle tõlgenduse juures on see, et sarnane muster, kus aktiivsus pärast stimulatsiooni langes, oli näha kõikidel elektroodidel – ka neil, mis olid stimulatsiooni kohast kaugel. Kuidas see stimulatsiooni efekt siis une ajal sinna nendele kaugetele elektroodidele sai, kui teda lokaalselt pidurdati ja kuidagi edasi ei antud?

Need on haruldased andmed ja hästi vahva töö, aga andmete tõlgendus tundus kuidagi liiga laisk olevat – minu jaoks rääkisid need andmed teist juttu. Me vaidlesime ja arutlesime detailide üle päris pikalt ja lõpuks kella vaadates sain aru, et olin vaest meest tema postri ees 55 minutit piinanud. Loodame, et meie poisid saavad minu eest vitsad.

Jälgige kindlasti üritusel toimuvat ka Madise vahvast uneblogist.

TEDxTallinn 2014

Ma olen hoogsate ideede nautija, seega otse loomulikult naudin ma ka üritusi nagu TEDx. Täna tõstatan selle teema tuleval reedel, 9. mail toimuva TEDxTallinna tõttu. Esinejate nimekiri on väga vahva, nagu alati on kohal ka paar välisesinejat ja muuhulgas esineb ka mu vend ja Matemaatika Õhtuõpiku esimene autor Juhan Aru. Juhan pajatab juhusliku ja struktuurse vahele jäävate probleemide matemaatikast. See osati alles loomisel olev matemaatika aitab meil ehk kunagi paremini mõista ka mitmesuguseid ajuprotsesse, näiteks seda, kuidas toimub muutus uneseisundist teadvusseisundisse. Toetan oma väikevenda TEDxi laval jutuga une võimalike funktsioonide kohta. Vaadake TEDxTallinnat ühisvaatamistel.

Tallinna unekonverents 16.-20. septembril

Uni ja unenäod on olnud selle blogi üks keskseid teemasid, mis tähendab, et uni ja unenäod on ka selle teadusliku blogi autori huviorbiidil. Seetõttu ongi tore teatada, et sel sügisel toimub siin samas Eestis, Tallinnas, Euroopa suurim unekonverents – Euroopa Uneuuringute Ühingu Konverents. Registreerida saab sellele üritusele kuni sügiseni, aga juba praegu, 29. aprillil lõpeb esmane registreerimine, mis on ka kõige odavam. Tallinnas on kohal mitmed uneteaduse tipptegijad, näiteks James Krueger, kes on üks peamiseid propageerijaid ideele, et uni on lokaalne fenomen – magavad lokaalsed ajupiirkonnad ja kui neid lokaalseid tukkujaid on piisavalt palju, läheb aju ka globaalselt unne. Seega, kui tunnete end seda teksti lugedes pisut uniselt, magab ilmselt osa teie ajust juba praegu.

Arvutusliku ajuteaduse kursuste materjalid

Kirjutasime, et Raul Vicente ja tema meeskond annab Tartu Ülikooli Arvutiteaduste Instituudis arvutusliku ajuteaduse kursuseid. Ja vähemalt üks huviline küsis ka, kas neile loengutele ja materjalidele on võimalik ligi pääseda ka need, kel pole üliõpilase staatust. Vastus on lihtne “jah”.

Ligi pääseb nii arvutusliku neuroteaduse loengu materjalidele, muuhulgas slaididele ja tehtavatele harjutustele kui ka arvutusliku ajuteaduse seminaris arutatavatele artiklitele ja vastavatele ettekande slaididele.

Ja Arvutiteaduse Instituut pakub veelgi rohkemat: UTTV lehel on võimalik leida videosid arvutusliku ajuteaduse loengu esimesest loengust ja kolmandast loengust. (Teine loeng toimus ühes teises ruumis ja teisel ajal, seega seal jäi filmimata. Ülejäänud loengud võetakse ilmselt ka lindile.) Vaadake, mõelge kaasa, õppige, ehk järgmisel aastal tulge kursusele kohale ka.

Ööülikooli loengu “Ajust inimeseni” salvestamine

Ööülikool on üks väga tänuväärt ettevõtmine, mille arhiividest leiab kõiksugu toredaid ja mõtteid painutavaid loenguid. Seega on mul hea meel ka ise selles saatesarjas kaasa lüüa ja oma mätta otsast ühisesse teadmiste salve midagi salvestada.

Olen pajatanud teemal “Ajust tundeni olla keegi” ja Ööülikoolis laiendan ja arendan seda üldist mõtet edasi pealkirja all “Ajust inimeseni”. Üritan kirjeldada, mida teadmised aju kohta meile inimeste, nende erinevuste ja inimeseks saamise kohta ütlevad. Veel on ebaselge, kas üldse kuhugi ja kui kaugele me selle mõttearetusega jõuame, aga tore on proovida.

Ööülikooli formaat näeb ette, et saate salvestamine on ühtlasi ka loeng – niisiis võib sinna kohale tulla toetama ja muidugi küsimusi küsima. Kui olete kuulanud mõnda saate lindistust, siis teate, et saate lõpus on ka küsimused, mis ongi esitatud nõnda kohapeal. Seega on kõik teadvuse- ja ajuhuvilised oodatud.

Saate salvestus toimub 27. jaanuaril Tartus Genialistide Klubis ja kohaletulekust oleks tore märku anda ürituse Facebooki lehel!

Noppeid neuroteaduse aastakohtumise kavast

Iga aasta sügisel kogunevad kümned tuhanded ajuteadlased, et arutada kõikvõimalikke ajuteaduse teemasid. Mitme päeva peale kokku on üleval umbes 15 000 postrit … täis ajuteadust! 2010 käisin ise ka seal kohal, kuid sel aastal, nagu ka eelmistel, olen kodus ja loen lihtsalt postrite ja ettekannete sisukokkuvõtteid. Jagan enda jaoks magusamaid ka teiega:

Gammarütme saab võimendada, kui optogeneetiliste meetodite abil käivitada teatud tüüpi pidurdavaid vaheneuroneid. Christopher Moore’i grupi teadlased näitasid selle meetodi abil, et gamma rütme võimendades saab tõsta nende katsekordade osakaalu, kus hiired tuvastavad puudutuse. Põnev on ka see, et ehkki hiired tuvastasid puudutust tihemini, ei muutunud neuronite tulisklemine, mis viitab rütmilise koordinatsiooni spetsiifilisele positiivsele mõjule.

Aga eks nende gamma-rütmidega ole raske, nagu siin blogis korduvalt kirjeldanud oleme. Ja ka nüüd, neuroteaduse aastakohtumisel, on võimalik leida töid, mille järeldus on pigem vastupidine gamma-fanaatikute omadele. Carandini grupi töö näitab, et visuaalse korteksi gamma-rütm on kõige tugevam, kui hiired puhkavad, ja tunduvalt nõrgem siis, kui hiired kas aktiivselt otsivad (virtuaalses reaalsuses) või näevad visuaalseid stiimuleid.

Minu jaoks on gamma-rütmide üks suur probleem olnud alati see, et neid on tavaliselt näidatud ja leitud kasutades väga spetsiifilisi stiimuleid – võrestiimuleid, lihtsaid kujundeid. Paari kolleegi mittepublitseeritud mõõtmised ahvikeste ajust näitavad, et loomulike piltide korral gammarütme ei teki. Kuid asi on keerulisem, nagu alati. Nimelt hiljuti demonstreeris P.Friesi grupp, et nemad leiavad gammarütme ka loomulike piltide puhul. Mul on selle tulemusega mitmeid probleeme, aga tore on see, et ka teised nõustuvad minuga. Ja veelgi parem – eksperimentaalsed andmed näitavad, et päris iga stiimul ikka gammarütmi ei tekita. Dora Hermes, Kai Miller jt näitavadki, et gamma rütme on inimese ajukoorelt võimalik mõõta küll, kuid ainult siis, kui stiimuliteks on võrekujutised, kuid mitte mürastiimulite või majade või nägude piltide korral. Olen kindel, et see vaidlus läheb veel edasi. Ja kui aega on, valan ise ka õli tulle.

Alati on hea mõte torgata elektroode inimajju ja mõõta üksikute närvirakkude aktiivsust inimajus. Seda ei tehta tihti ja seega on iga kord võimalik avastada midagi huvitavat. Näiteks Florian Mormanni uurimisgrupis Bonnis on uuritud üksikute neuronite tulisklemist anesteesiaseisundisse laskumise ajal. See pole esimene kord, kus uuritakse üldnarkoosi mõju üksikutele närvirakkudele inimajus, kuid ongi tore, kui mitu erinevat uurimisgruppi uurivad sarnast küsimust – saadud tulemuste omavahelised sarnasused ja erinevused aitavad meil teadvusetuse seisundit paremini mõista.

Üks teadlasi, kes on palju loorbereid noppinud läbi üksikute neuronite aktiivsuse mõõtmise, on Izhak Fried. Näiteks on ta uurinud tahteprotsesside teket ajus, seda, kuidas inimesed suudavad oma ajurakkude aktiivsust ise kontrollida, kuidas Simpsonite-fännil on ajus Simpsonite multika näitamise peale ja multikale mõtlemisel aktiveeruvad neuronid ja palju palju muud. Seekordsel neuroteaduse aastakohtumisel esitatakse tööd, kus uuritakse binokulaarse võistluse korrelaate üksikneuronite tasemel. Näiteks leidsid nad, või vähemalt nii väidab töö lühikokkuvõte, et muutused mediaalse oimusagara neuronite tulisklemises võivad viia teadvuses domineeriva kujutuse muutuseni.

Ägedaid töid ja postreid on veel mitmeid, aga valisin lõpetuseks töö, mis uurib lokaalsete väljapotentsiaalide sünaptilisi aluseid. Kui kirjeldatakse katses või artiklis lokaalseid väljapotentsiaale, siis viidatakse tavaliselt Mitzdorfi 1985. aasta artiklile, kus on kirjas, et lokaalsed väljapotentsiaalid kajastavad sünaptilisi protsesse. Viimased aastad on siiski näidanud, et päris nii lihtne see pole – olenevalt olukorrast võivad ka aktsioonipotentsiaalid väljapotentsiaale mõjutada. Lisaks võib küsida, missuguseid sünaptilisi protsesse see väljapotentsiaal siis kirjeldab – rohkem pidurdavaid või rohkem ergastavaid postsünaptilisi potentsiaale? Carandini laboris läbi viidud analüüs just sellele küsimusele keskendubki ja, nagu juba nende eelmisest katsest järeldada võis, domineerivad ärkveloleva looma korteksis (esialgu pisut intuitsioonivastaselt) pidurdusega seotud protsessid ja postsünaptilised potentsiaalid.

Mida te selle aasta neuroteaduse aastakohtumise kavas veel põnevat märkasite?