Οι κορυφαίοι νευροεπιστήμονες έχουν ξεκινήσει ένα φιλόδοξο εγχείρημα για να απαντήσουν σε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια όλων των εποχών: πώς ο εγκέφαλος παίρνει αποφάσεις.
Η διεθνής προσπάθεια θα βασιστεί στην τεχνογνωσία από τα 21 εργαστήρια στις ΗΠΑ και την Ευρώπη για να αποκαλύψει για πρώτη φορά πού, πότε και πώς οι νευρώνες στον εγκέφαλο λαμβάνουν πληροφορίες από τον έξω κόσμο, το κάνουν νόημα και να μάθουν πώς να ανταποκρίνονται.
Εάν οι ερευνητές μπορούν να ξεπεράσουν αυτό που συμβαίνει λεπτομερώς, θα σηματοδοτήσει ένα δραματικό άλμα προς τα εμπρός στην κατανόηση από τους επιστήμονες μιας διαδικασίας που βρίσκεται στην καρδιά της ζωής και η οποία τελικά έχει επιπτώσεις στη νοημοσύνη και την ελεύθερη βούληση.
«Η ζωή μας είναι μια συνεχής λήψη αποφάσεων», δήλωσε ο Alexandre Pouget, νευρολόγος που συμμετέχει στο πρόγραμμα στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης. «Είναι μια απόφαση μετά την άλλη, σε κάθε κλίμακα, από το πιο εγκόσμιο πράγμα μέχρι το πιο θεμελιώδες στη ζωή μας. Είναι η ουσία του τι είναι ο εγκέφαλος ».
Υποστηριζόμενος από ένα αρχικό κεφάλαιο 10 εκατομμυρίων λιρών από το αμερικανικό ίδρυμα Simons και το Wellcome Trust, προσπαθούν να φέρουν τους νευροεπιστήμονες μαζί σε μια εικονική ερευνητική ομάδα που ονομάζεται Διεθνές Εργαστήριο Εγκεφάλου (IBL). Οι μισοί ερευνητές της IBL θα πραγματοποιήσουν πειράματα και οι άλλοι μισοί θα επικεντρωθούν σε θεωρητικά μοντέλα για τον τρόπο σκέψης του εγκεφάλου.
Το IBL γεννήθηκε σε μεγάλο βαθμό μέσω της συνειδητοποίησης ότι πολλά προβλήματα στη σύγχρονη νευροεπιστήμη είναι πολύ σκληρά για ένα ενιαίο εργαστήριο για να τα λύσουν. Αλλά οι ιδρυτές επιστήμονες είναι επίσης απογοητευμένοι με το πώς γίνεται η έρευνα σήμερα. Ενώ πολλοί νευροεπιστήμονες ασχολούνται με τα ίδια προβλήματα, τα εργαστήρια διαφέρουν στα πειράματα και τις αναλύσεις δεδομένων που εκτελούν, συχνά καθιστώντας αδύνατη τη σύγκριση των αποτελεσμάτων σε όλα τα εργαστήρια και τη δημιουργία μιας σίγουρης εικόνας για το τι πραγματικά συμβαίνει στον εγκέφαλο.
«Συμβαίνει συνεχώς να διαβάζουμε μια επιστημονική εργασία που έχει διαφορετικά αποτελέσματα από εμάς και δεν θα ξέρουμε αν πρόκειται για βαθέως επιστημονικούς λόγους ή επειδή υπάρχουν μικρές διαφορές στον τρόπο με τον οποίο διεξάγεται η επιστήμη», δήλωσε η Anne Churchland , νευρολόγος που συμμετείχε στο έργο στο Cold Spring Harbor Lab στη Νέα Υόρκη. «Αυτή τη στιγμή, κάθε εργαστήριο έχει τον δικό του τρόπο να κάνει έρευνα».
Το IBL ελπίζει να ξεπεράσει αυτές τις ατέλειες, οι επιστήμονες στο έργο θα εργαστούν για ακριβώς τα ίδια προβλήματα ακριβώς με τον ίδιο τρόπο. Τα αποτελέσματα του IBL θα αναλυθούν με το ίδιο λογισμικό και θα μοιραστούν αμέσως με τα άλλα μέλη. Το άνοιγμα καθρεφτίζει τον τρόπο με τον οποίο εργάζονται οι φυσικοί στο Cern. Προς το παρόν η ομάδα IBL περιλαμβάνει ερευνητές από το UCL, το Πρίνστον, το Στάνφορντ, το Κολούμπια, την Ecole Normale στο Παρίσι και το Κέντρο Champalimaud στη Λισαβόνα, αλλά σε 10-15 χρόνια αναμένεται να ενταχθούν περισσότεροι επιστήμονες.
Η λήψη αποφάσεων είναι ένα πεδίο από μόνο του, έτσι οι ερευνητές της IBL θα επικεντρωθούν σε απλές, λεγόμενες αντιληπτικές αποφάσεις: εκείνες που περιλαμβάνουν την ανταπόκριση σε αξιοθέατα ή ήχους, για παράδειγμα. Σε μια τυποποιημένη δοκιμασία, οι επιστήμονες θα καταγράψουν πώς οι νευρώνες βάλλουν τα ποντίκια καθώς βλέπουν αμυδρά τελείες που εμφανίζονται σε μια οθόνη και γυρίζουν έναν τροχό Lego για να δείξουν εάν οι κουκίδες βρίσκονται στα αριστερά ή στα δεξιά. Τα ποντίκια κάνουν λάθη όταν οι κουκίδες είναι θαμπές και αυτές οι οριακές αποφάσεις είναι πιο ενδιαφέρουσες για τους επιστήμονες.
Ο Matteo Carandini, ένας νευρολόγος που συμμετέχει στο IBL, από το University College του Λονδίνου, συγκρίνει το έργο με έναν ποδηλάτη που πλησιάζει τα φανάρια στη βροχή. «Εάν το φως είναι πράσινο, προχωράτε και αν είναι κόκκινο, σταματάτε, αλλά υπάρχει συχνά αβεβαιότητα. Πολύ συχνά βλέπετε θαμπά λίγο κόκκινο και δεν είστε σίγουροι ότι είναι ακόμη και φανάρι, αλλά πρέπει να αποφασίσετε».
Τα σύγχρονα εγχειρίδια για τη νευροεπιστήμη έχουν μόνο μια χονδροειδή περιγραφή του τρόπου με τον οποίο γίνονται οι αντιληπτικές αποφάσεις. Όταν το φως από το φανάρι πλησιάζει στο μάτι, ο αμφιβληστροειδής το μετατρέπει σε ηλεκτρικούς παλμούς που αποστέλλονται στον οπτικό φλοιό. Η εικόνα ερμηνεύεται και σε κάποιο σημείο λαμβάνεται απόφαση για το αν πρέπει να πυροδοτηθούν ή όχι οι νευρώνες στον κινητικό φλοιό και να κινηθούν σε απάντηση. Με την καταγραφή από χιλιάδες νευρώνες σε όλο τον εγκέφαλο του ποντικιού, οι επιστήμονες της IBL ελπίζουν να μάθουν πώς και πότε οι νευρώνες έλκονται στη διαδικασία.
Το IBL δεν έθεσε το βλέμμα του στην εξήγηση πολύπλοκων αποφάσεων, όπως π.χ.: ποιό διαμέρισμα είναι προς ενοικίαση, με ποιον να συνεργαστούμε, ποιον να ψηφίσουμε. Αλλά είναι μια αρχή. Όταν πρόκειται για ανθρώπινες αντιδράσεις στον εξωτερικό κόσμο, η νευροεπιστήμη δεν μπορεί να εξηγήσει πολύ πέρα από την απόκριση στο γόνατο και την εκσπερμάτιση.
«Αυτό που οι άνθρωποι συχνά δεν συνειδητοποιούν είναι ότι δεν έχουμε ιδέα πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος», δήλωσε ο Carandini.
