| Περίληψη |
Oι μηχανισμοί με τους οποίους τα άτομα αντιλαμβάνονται τις ενέργειες τους είναι ιδιαίτερα σημαντικοί γιατί τους επιτρέπουν να καθορίσουν τον εαυτό τους ανεξάρτητα από το εξωτερικό τους περιβάλλον. Συνεπακόλουθα, η αναγνώριση του εαυτού είναι προαπαιτούμενο για την απόδοση μιας συμπεριφοράς στον σωστό φορέα και τελικά για τη δημιουργία κοινωνικής συμπεριφοράς. Η διάκριση εαυτού/άλλου όσον αφορά στην αναγνώριση μιας κινητικής συμπεριφοράς μπορεί να φαίνεται σχετικά απλή όταν οι εκτελούμενες κινήσεις είναι ορατές. Η διάκριση όμως κατά την παρατήρηση κινήσεων που εκτελούνται από κάποιον άλλον και)ώς και κατά την νοητική προσομοίωση φανταστικών κινήσεων αποτελεί πρόκληση. Παρόλο που οι δύο προαναφερθείσες καταστάσεις φαίνονται ανόμοιες, έχει δειχθεί ότι ενεργοποιούν κοινούς νευρωνικούς πληθυσμούς. Μελέτες λειτουργικής απεικόνισης εγκεφάλου, με τη χρήση της ποσοτικής αυτοραδιογραφικής μεθόδου της δεοξυγλυκόζης ([140]-δεοξυγλυκόζη), έδειξαν ότι πολλές κινητικές, σωματαισθητικές και συνειρμικές περιοχές του φλοιού των εγκεφαλικών ημισφαιρίων, ενεργοποιούνται τόσο κατά την εκτέλεση όσο και κατά την παρατήρηση κινήσεων σύλληψης. Δηλαδή, τα αποτελέσματα των μέχρι τώρα μελετών αποδεικνύουν ότι προκειμένου να καταλάβουμε μία πράξη που εκτελείται από ένα άλλο υποκείμενο, υποδυόμαστε αυτήν την κινητική συμπεριφορά μέσα μας και την επαναλαμβάνουμε νοερά, μία διαδικασία που ονομάζεται νοητική προσομοίωση.
Η παρούσα μελέτη διερευνά τη συμμετοχή των οπτικών περιοχών V1,V2, V3, V3A και V4 του φλοιού, στο νευρωνικό κύκλωμα που ενεργοποιείται κατά την παρατήρηση κινητικών συμπεριφορών που εκτελούνται από άλλα υποκείμενα και κατά την εκτέλεση κινήσεων σύλληψης απουσία οπτικής πληροφορίας από το ίδιο το υποκείμενο.
Με τη χρήση της ποσοτικής αυτοραδιογραφικής μεθόδου της [140]-δεοξυγλυκόζης χαρτογραφήθηκε η μεταβολική δραστηριότητα στην ινιακή καλύπτρα, στη μηνοειδή αύλακα και στην κάτω ινιακή αύλακα πιθήκων που εκτελούσαν τις παρακάτω δοκιμασίες: (α) εκτέλεση κίνησης σύλληψης τρισδιάστατου αντικειμένου με την άκρα χείρα παρουσία οπτικής πληροφορίας, (β) εκτέλεση κίνησης σύλληψης απομνημονευμένου τρισδιάστατου αντικειμένου με την άκρα χείρα στο σκοτάδι και (γ) παρατήρηση κίνησης σύλληψης τρισδιάστατου αντικειμένου με την άκρα χείρα από τον πειραματιστή. Για την αποκάλυψη των εμπλεκόμενων φλοιϊκών περιοχών αναδομήθηκε δισδιάστατα ο οπτικός φλοιός σε όλη τη ραχιαίο-κοιλιακή και προσθιοπίσθια διάσταση του. Η δισδιάστατη αυτή αναδόμηση της μεταβολικής δραστηριότητας κάι)ε εγκεφαλικής περιοχής πραγματοποιήθηκε με τη μέτρηση της τοπικής εγκεφαλικής κατανάλωσης γλυκόζης, pixel ανά pixel (διακριτική ικανότητα 45-55 μm/pixel), κατά την προσθιοπίσθια έκταση 1300 οριζόντιων τομών εγκεφάλου και κατά μήκος μιας γραμμής παράλληλης στην επιφάνεια του φλοιού. Για κάι)ε τομή υπολογίστηκε μία σειρά τιμών κατανάλωσης γλυκόζης που αντιστοιχούσε στην προσθιοπίσθια κατανομή λειτουργικής δραστηριότητας της υπό ανάλυση περιοχής του φλοιού. Ο μέσος όρος από τις σειρές τιμών 5 διαδοχικών τομών αντιστοιχεί σε 1 γραμμή του δισδιάστατου χάρτη στην προσθιοπίσθια διάσταση. Η ευθυγράμμιση των σειρών όλων των οριζόντιων τομών ανέδειξε το ραχιαιοκοιλιακό επίπεδο. Με τον τρόπο αυτό παράχθηκαν δισδιάστατοι χάρτες, των οποίων η διακρισιμότητα τόσο στην προσθιοπίσθια όσο και στην ραχιαιοκοιλιακή διάσταση ήταν 100 μm. Οι χάρτες αυτοί
επιτρέπουν τη σύγκριση της κατανομής της μεταβολικής δραστηριότητας στις υπό μελέτη περιοχές.
Η σύγκριση του μέσου λειτουργικού χάρτη των πειραματόζωων που εκτελούσαν κινήσεις σύλληψης στο φως, με τον αντίστοιχο μέσο λειτουργικό χάρτη των πειραματόζωων ελέγχου, αποκαλύπτει σημαντική ενεργοποίηση στο ραχιαίο τμήμα της οπτικής περιοχής 3 (τόσο στο ινιακό-κροταφικό κομμάτι όσο και στο ινιακό-βρεγματικό), στην οπτική περιοχή 3Α και στο τμήμα της οπτικής περιοχής 4 που βρίσκεται στην μηνοειδή αύλακα.
Η σύγκριση του μέσου λειτουργικού χάρτη των πειραματόζωων, τα οποία είχαν εκπαιδευτεί στην παρατήρηση κίνησης σύλληψης τρισδιάστατου αντικειμένου από τον πειραματιστή, με τον αντίστοιχο χάρτη των πειραματόζωων ελέγχου, αποκαλύπτει σημαντική ενεργοποίηση στην περιοχή αντιπροσώπευσης του κεντρικού οπτικού πεδίου του πρωτοταγούς οπτικού φλοιού, στο ραχιαίο τμήμα της οπτικής περιοχής 3 (τόσο στο ινιακό-κροταφικό κομμάτι όσο και στο ινιακό-βρεγματικό) και στην οπτική περιοχή 3Α.
Τέλος, η σύγκριση του μέσου λειτουργικού χάρτη των πειραματόζωων που εκτελούσαν κινήσεις σύλληψης απομνημονευμένου τρισδιάστατου αντικειμένου στο σκοτάδι με αυτόν των αντίστοιχων πειραματόζωων ελέγχου, αποκαλύπτει σημαντική ενεργοποίηση στον πρωτοταγή οπτικό φλοιό στην ινιακή καλύπτρα, στον πρωτοταγή οπτικό φλοιό στην περιοχή της αντιπροσώπευσης του περιφερικού οπτικού πεδίου, στο τμήμα της οπτικής περιοχής 2 που βρίσκεται εντός της μηνοειδούς αύλακας στην περιοχή της αντιπροσώπευσης του περιφερικού οπτικού πεδίου και στο τμήμα της οπτικής περιοχής 2 που βρίσκεται εντός της κάτω ινιακής αύλακας. Επίσης ενεργοποίηση παρατηρήθηκε στο ινιακό-βρεγματικό τμήμα της ραχιαίας οπτικής περιοχής 3 και στο τμήμα της οπτικής περιοχής 3 που βρίσκεται εντός της κάτω ινιακής αύλακας και στην οπτική περιοχή 3Α.
Σύμφωνα με τις λειτουργικές ιδιότητες των νευρώνων, την λειτουργική οργάνωση και τις συνδέσεις των οπτικών περιοχών 3 (V3) και 3Α (V3A) προτείνουμε ότι η ενεργοποίηση αυτών των περιοχών για τις δοκιμασίες της παρατήρησης κίνησης σύλληψης από τον πειραματιστή και της σύλληψης απομνημονευμένου τρισδιάστατου αντικειμένου στο σκοτάδι αντιστοιχεί στην επεξεργασία πληροφορίας σχετική με την νοητική προσομοίωση της κίνησης. Οι περιοχές αυτές πιθανότατα κωδικοποιούν οπτικοχωρικές πληροφορίες που απαιτούνται για τη φάση προσέγγισης της κίνησης, τη θέση του αντικειμένου και την τρισδιάστατη απεικόνιση του, οι οποίες είναι απαραίτητες για τον κατάλληλο προσανατολισμό του χεριού και την αλληλεπίδραση με το αντικείμενο. Είναι γνωστό ότι οι περιοχές V3 και V3A αποτελούν τμήμα του ραχιαίου οπτικού μονοπατιού, το οποίο είναι υπεύθυνο για την αντίληψη των χωρικών σχέσεων και την πραγματοποίηση οπτοκινητικών μετασχηματισμών. Στη μελέτη μας, η ενεργοποίηση των περιοχών V3 και V3A μπορεί να αντικατοπτρίζει την είσοδο απομνημονευμένης οπτικοκινητικής πληροφορίας από τις ανώτερες βρεγματομετωπιαίες περιοχές του ραχιαίου οπτικού μονοπατιού προς τις κατώτερες οπτικές φλοιϊκές περιοχές. Προτείνουμε ότι κατά την παρατήρηση της κίνησης σύλληψης και την κίνηση σύλληψης απομνημονευμένου τρισδιάστατου αντικειμένου στο σκοτάδι, οι περιοχές V3 και V3A ενεργοποιούνται λόγω της εσωτερικής προσομοίωσης της παρατηρούμενης ή της απομνημονευμένης πράξης. Κατά την συνθήκη παρατήρησης, μέσω της οπτικής νοητικής προσομοίωσης ανακαλούνται απομνημονευμένες οπτικοχωρικές πληροφορίες, οι οποίες αντικατοπτρίζουν την κίνηση και τις αισθητικές συνέπειες της. Κατά την συνθήκη της
κίνησης στο σκοτάδι, μέσω της οπτικής νοητικής προσομοίωσης είναι πιθανό να ανακαλούνται απομνημονευμένες οπτικοχωρικές πληροφορίες απαραίτητες για τον έλεγχο των κινήσεων με την άκρα χείρα. Συνοψίζοντας, κατά αντιστοιχία με την ενεργοποίηση των κινητικών, σωματαισθητικών και βρεγματικών περιοχών, η οποία παρέχει στην νοητικά προσομοιωμένη πράξη την κινητική και σωματαισθητική της αναπαράσταση, η ενεργοποίηση των οπτικών περιοχών κατά την εκτέλεση κινήσεων στο σκοτάδι και κατά την παρατήρηση κινήσεων παρέχει την οπτική αναπαράσταση στοιχείων της κίνησης.
|
Νευροφυσιολογική μελέτη εγκεφάλου πιθήκου κατά την εκτέλεση κινήσεων προς στόχους
