Ajakirjas Journal of Neuroscience avaldatud leiud võivad aidata selgitada, kuidas meie kujunevad meie mälestused ja mismoodi me õpime. Samuti võivad need avastused lõpuks aidata kaasa abivahendite väljatöötamisele inimestele, kes põevad neuroloogilisi haigusi.
Neuroloog Daniel Rubin MGH Neurotehnoloogia ja Neurorecovery keskusest, uuringu juhtiv autor selgitas, et laboriloomi uurinud teadlased avastasid juba ammu nähtuse, mida teatakse „replay” (inglise k. taasesitamine/kordamine) all.
Teoreetiliselt peetakse kordamist või „taasesitamist” strateegiaks, mida aju kasutab uue teabe meeldejätmiseks. Kui hiirt õpetatakse läbi labürindi midagi leidma, võivad seireseadmed näidata, et õiget marsruuti läbides süttib ajurakkude või neuronite konkreetne muster. "Seejärel, kui loom magab, näeme, et need neuronid süttivad uuesti - samas järjekorras," ütleb Rubin.
Teadlased usuvad, et säärane une ajal neuronite taassüttimise muster on viis, kuidas aju harjutab äsja õpitud teavet, mis võimaldab tõsta teabe lühiajalisest pikaajalisse mällu .
"Neuroteaduste kogukonnas on olnud laual küsimus: mil määral peab see muster paika ka inimeste puhul? Ja kas see kehtib erinevat tüüpi õppimise kohta?” mõtiskleb neuroloog Sydney S. Cash, MGH neurotehnoloogia ja neurorecovery keskuse kaasdirektor ja uuringu kaasautor.
Selleks, et uurida, kas taasesitus toimub inimese motoorses ajukoores (liikumist reguleerivas ajupiirkonnas) võtsid Rubin, Cash ja nende kolleegid tööle 36-aastase mehe, kellel oli tetrapleegia (nimetatakse ka kvadripleegiaks). See tähendab, et inimene ei suuda liigutada oma üla- ja alajäsemed. Tema puhul oli tegu seljaaju vigastusega. Mees osaleb aju-arvuti liideseseadme kliinilises uuringus, mis võimaldab tal kasutada ekraanil arvutikursorit ja klaviatuuri.
Uuringus paluti mehel täita elektroonilisele mängule Simon sarnane mäluülesanne, milles mängija jälgib vilkuvate värviliste tulede mustrit, seejärel peab seda järjestust meelde tuletama ja taasesitama. Ta juhtis kursorit arvutiekraanil lihtsalt oma käe liikumisele mõeldes. Mehe motoorsesse ajukooresse siirdatud andurid mõõtsid neuronite aktiveerumise mustreid, mis peegeldasid tema käe kavandatud liikumist, võimaldades tal kursorit ekraanil ringi liigutada ja soovitud kohtades klõpsata. Need ajusignaalid salvestati ja edastati juhtmevabalt arvutisse.
Sel ööl, kui mees kodus magas, registreeriti tema motoorses ajukoores aktiivsus ja edastati juhtmevabalt arvutisse. "See, mida me leidsime, oli üsna uskumatu, " ütleb Rubin. "Põhimõtteliselt mängis ta seda mängu une pealt terve öö." Rubin ütleb, et katses osalenud mehe uneaegsete neuronite vallandumismustrid kattusid mitmel korral täpselt nende mustritega, mis ilmnesid sel päeval mälus mängu ajal.
"See on kõige otsesem tõend motoorse ajukoore kordusesituse kohta, mida inimestel on une ajal nähtud," ütleb Rubin. Enamik uuringus tuvastatud kordustest toimus aeglase une ajal, sügava une faasis. Huvitav on see, et taasesituse tuvastamise tõenäosus oli palju väiksem, kui mees oli REM-unerežiimis, mis on enamasti unenägudega seotud unefaas. Rubin ja Cash näevad seda tööd alusena, et saada rohkem teavet kordusmängimise ja selle rolli kohta inimeste õppimises ja mälus.
Rubin on ka Harvardi meditsiinikooli (HMS) neuroloogiavaldkonna õppejõud; Cash on HMS-i neuroloogia dotsent ning Hochberg on HMSi neuroloogia vanemõppejõud ja Browni ülikooli inseneriprofessor.
