(andresr/Getty Images) Valistuneiden arvausten tekeminen on jotain, jota teemme kaikki päivittäin – mutta toistaiseksi tiedemiehet eivät ole täysin ymmärtäneet, kuinka nämä logiikan harppaukset käsitellään aivoissa.
Nyt uusi tutkimus hiirillä ja ihmisillä viittaa siihen, että neuronit voivat tehokkaasti 'liittyä pisteisiin' kahden ajatuksen välillä selvittääkseen jotain.
Jos etsit esimerkiksi ystävää nimeltä Sam, ja Sam on aina Benin kanssa ja Ben on kirjastossa, on järkevää, että Sam on myös kirjastossa. Tämä vaikuttaa yksinkertaiselta ajatukselta, mutta hermosolujen tasolla se voi itse asiassa olla melko monimutkainen.
'Arkielämässä päättelemme usein yhteyksiä tai suhteita erilaisten näkemiemme tai kuulemiemme asioiden välillä.' sanoo neurotieteilijä Helen Barron Oxfordin yliopistosta Iso-Britanniasta. 'Joten vaikka emme tiedä koko tarinaa, voimme tehdä valistuneen arvauksen yhdistämällä pisteet.'
'Vaikka tämä prosessi on ratkaisevan tärkeä jokapäiväisessä elämässä, emme tienneet tähän asti, kuinka aivomme solut pystyvät muodostamaan linkkejä erillisten kokemusten välille.'
Tutkimuksen ihmisosassa 22 vapaaehtoista pelasi virtuaalitodellisuuspeliä, jossa tietyt äänet yhdistettiin värikkäisiin kuviin, ja sitten seuraavassa pelissä näiden kuvien löytäminen tarkoittaisi rahapalkintoa.
Osallistujat alkoivat pian päätellä suorempaa yhteyttä äänien ja palkintojen välillä – kuultuaan äänen, he alkoivat etsiä palkintoa.
Samanlainen testi suoritettiin hiirillä, joissa tutkijat soittivat eläimille äänen samalla kun sytyttivät LED-valon, ja myöhemmin yhdistävät sen valon välipalaan.
Kuten vapaaehtoiset ihmiset, hiiret pystyivät yhdistämään äänen palkkioon yhdistämällä pisteet kahden eri kokeen välillä.
Vapaaehtoisille ihmisille tai hiirille ei kerrottu suoraan, että ääni on palkinto, mutta heidän aivojensa kyky tehdä tietoisia arvioita auttoi heitä saamaan tarvittavan yhteyden joka tapauksessa.
Mitä heidän neuroneilleen sitten tapahtui?
Ihmisen MRI-skannaukset osoitti, että hippokampus aivoalue, joka on jo yhteydessä oppimiseen ja muistiin, on tutkijoiden mukaan vastuussa valistuneiden arvausten tekemisestä (kuten missä Sam todennäköisesti on aikaisemmassa esimerkissämme).
Hiirillä tutkimus pystyi katsomaan vielä lähemmin: tallentamalla yksittäisten solujen aktiivisuutta osoitettiin, että hiiren aivot pystyivät 'hyppäämään' LED-valon välivaiheen yli ja siirtymään suoraan äänestä palkkioon lepääessään.
Ääneen liittyvät neuronit ja palkkioon liittyvät neuronit aktivoituivat yhdessä.
'Suorittamalla samanlaisia kokeita sekä hiirillä että ihmisillä tämä työ osoittaa, että erilaisten tapahtumien välinen yhteys on yhteinen molemmille lajeille.' sanoo neurotieteilijä David Dupret , Oxfordin yliopistosta.
'Ja työskentelemällä hiirten kanssa on mahdollista tutkia, mitä nisäkkään aivoissa tapahtuu yksittäisten solujen tasolla.'
Ei ole varmaa, että tätä solutoimintaa tapahtuu myös aivoissamme, mutta VR-kokeet viittaavat siihen, että niin tapahtuu – ja että kun nukumme tai lepäämme, aivomme käyttävät tätä aikaa luodakseen yhteyksiä hermosolujen välille, mikä auttaa meitä ymmärtämään maailmaan ja täyttää tiedon aukot.
'Tuloksemme viittaavat siihen, että prosessi on hyvin samanlainen ihmisillä, ja sillä on tärkeitä seurauksia.' sanoo Barron .
'Se viittaa siihen, että lepo- ja unijaksot ovat tärkeässä roolissa luovuudessa, jolloin saamme näkemyksen aikaisemmista kokemuksista keksiäksemme alkuperäisiä ideoita.'
Tutkimus on julkaistu v Cell .