Tindakan Bertentangan Neuron Dijelaskan

Neuron di otak telah membingungkan para saintis untuk beberapa waktu. Mengapa, ketika mereka mulai mencetuskan pergerakan di tubuh, ada yang tampaknya secara spontan melakukan tindakan yang berlawanan dengan apa yang diharapkan?

Para saintis Stanford berpendapat bahawa mereka tahu.

Sekiranya anda membandingkan tingkah laku neuron dengan pendulum dalam satu jam, semuanya akan masuk akal, kata Mark Churchland, Ph.D., penyelidik pasca doktoral dalam kejuruteraan elektrik.

"Idea klasik adalah bahawa neuron dikodekan berdasarkan semacam cetak biru, di mana setiap neuron mempunyai gerakan yang disukai," katanya.

Ini bermaksud bahawa neuron menjadi paling aktif sebelum dan semasa pergerakan yang disukai, jelasnya. Sebagai contoh, jika seseorang ingin menggerakkan kakinya ke kanan, semua neuron akan aktif, tetapi neuron yang lebih suka ke kanan akan menunjukkan aktiviti yang paling banyak.

"Tetapi apa yang kami dapati adalah bahawa neuron mungkin sangat aktif sebelumnya, katakanlah, gerakan ke kanan, tetapi kemudian benar-benar ditutup tepat sebelum gerakan ke kanan," kata Churchland.

"Atau mungkin benar-benar tidak aktif sebelum gerakan ke kiri, tetapi kemudian menjadi sangat aktif semasa pergerakan ke kiri. Sekiranya anda cuba mengaitkan aktiviti neuron tunggal dengan tindakan yang berlaku, ia kelihatan gila. "

Churchland menjelaskan analogi bandul dengan mengatakan bahawa untuk membuat ayunan bandul ke kanan, pertama-tama anda perlu menariknya ke kiri. Semasa bandul berayun ke kiri dan kanan, ia akan bergerak ke arah yang berbeza pada waktu yang berlainan, tetapi semua tindakan masih berfungsi untuk menjaga waktu yang tepat.

"Sekiranya anda mengatakan bahawa neuron secara efektif memilih pergerakan pilihannya, anda akan mengatakan bahawa ia memilih untuk bergerak ke kiri pada masa ini dan sepersepuluh saat kemudian ia memilih untuk bergerak ke kanan dan sepersepuluh saat selepas itu. memilih sesuatu yang lain, ”kata Churchland. "Tidak akan masuk akal sama sekali."

"Walaupun undi adalah sesuatu yang harus tetap bagus dan konsisten sepanjang masa, bandul dapat mengayun arah yang berbeda pada waktu yang berlainan. Tetapi bandul mempunyai dinamika yang konsisten sepanjang masa walaupun kedudukan bandul tidak, ”kata Churchland.

Churchland dan Krishna Shenoy, Ph.D., seorang profesor kejuruteraan elektrik, dapat mempelajari tindakan pendulum saraf ini dengan monyet monyet rhesus, yang aktiviti sarafnya dipantau oleh komputer.

Selama ujian, monyet-monyet itu memainkan permainan video "swat the fly" di mana sebuah kotak akan bergoyang-goyang di layar, seperti lalat yang berdengung. Ketika mendarat (berhenti bergoyang), monyet itu akan memukulnya.

Permainan ini membolehkan para penyelidik merakam aktiviti saraf bukan hanya semasa gerakan swat lalat, tetapi juga pada saat monyet bersiap-siap untuk bergerak.

Penyelidikan ini dijumpai dalam edisi 4 November Neuron.

Sumber: Universiti Stanford