Wyobraźnia od dawna uchodzi za jedną z najbardziej wyrafinowanych funkcji ludzkiego mózgu. Umiejętność kreowania w myślach obrazów, sytuacji czy miejsc, które niekoniecznie istnieją w danej chwili, to fundament twórczości, planowania czy empatii. Jednak niedawne badania mogą wywrócić ten klasyczny porządek – okazuje się, że nie jesteśmy jedynym gatunkiem zdolnym do fantazjowania. Zespół z Instytutu Medycznego Howarda Hughesa opracował innowacyjny system łączący wirtualną rzeczywistość z interfejsem mózg-komputer (BMI), dając nam możliwość zajrzenia do myśli szczurów i ujawniając, że także one potrafią mentalnie przenieść się do miejsc, które widziały w przeszłości.
CYNICZNYM OKIEM: Kto by pomyślał, że ten skromny gryzoń, który z charakterystyczną upartością podjada zamki serowe, potrafi w swej szczurzej głowie przeprowadzać „wirtualne spacery” i planować przyszłość?
Hipokamp – centrala wyobraźni i pamięci przestrzennej
Badania dowodzą, że podczas odwiedzania miejsc czy przeżywania wydarzeń u szczurów, podobnie jak u ludzi, aktywuje się hipokamp – obszar mózgu kluczowy dla pamięci przestrzennej. Wzorce aktywności neuronowej w tym rejonie odpowiadają za tworzenie mentalnych map otoczenia oraz przywoływanie wspomnień.
Co istotne, naukowcy wykazali, że szczury mogą dobrowolnie generować te same wzorce aktywności, aby „przywołać” w myśli odległe miejsca i wydarzenia – dowód, że posiadają pewną formę wyobraźni.
„Szczur może aktywować reprezentację miejsc, nie będąc tam fizycznie” – mówi pierwszy autor badań, Chongxi Lai. – „Nawet jeśli ciało pozostaje nieruchome, myśli mogą skierować się w bardzo odległe miejsce.”
Rewolucyjny system badawczy – przypatrujemy się myślom szczura na żywo
Projekt badawczy trwa od dziewięciu lat. Dzięki połączeniu technologii BMI z wirtualną rzeczywistością, naukowcy uzyskali dostęp do elektronicznego „okna” na aktywność hipokampa szczurów.
Szczury poruszały się po cyfrowym środowisku wyświetlanym na sferycznych bieżniach, ucząc się i eksplorując wirtualne królestwa. Nagrane wzorce neuronowe zostały przełożone na mapę aktywności, która była rejestrowana w czasie rzeczywistym.
Następnie, ku zdumieniu badaczy, szczury zostały pozbawione fizycznego wpływu na ruch wirtualny świat, ale nawigowały w nim myślami, wykorzystując wyłącznie aktywność swojego mózgu przywołując miejsca, za które otrzymywały nagrody.
CYNICZNYM OKIEM: Jeśli szczur potrafi biegać w wirtualnym świecie za pomocą własnej wyobraźni, to czy my, ludzie, naprawdę jesteśmy aż tak wyjątkowi? A może nasze ego zawyża ludzką „magię”?
Praktyczne implikacje odkrycia
Badania pokazują, że wyobraźnia przestrzenna ma fundamentalne znaczenie dla przetrwania i adaptacji – umożliwia przywołanie przeszłych doświadczeń i symulację przyszłości, co pozwala efektywnie reagować na nowe wyzwania.
Sean Polyn, psycholog z Uniwersytetu Vanderbilt, komentuje: „To niesamowite, że nasz zwierzęcy brat ma odpowiednik tej złożonej ludzkiej czynności. Dzięki temu możemy lepiej zrozumieć ewolucję mózgu i mechanizmy tworzenia myśli.”
Polskie uczelnie i instytuty medyczne mogą stać się partnerami międzynarodowych projektów, rozwijając technologie BMI oraz systemy VR, które w przyszłości pozwolą na monitorowanie i stymulację pracy mózgu zarówno u zwierząt, jak i ludzi. W Polsce rośnie zapotrzebowanie na badania nad chorobami neurodegeneracyjnymi, demencją i problemami pamięci, co czyni takie innowacje szczególnie cennymi.
Demonstracja, że szczury posiadają zdolność do wyobrażania sobie miejsc i wydarzeń, otwiera fascynujące perspektywy w rozumieniu ewolucji mózgu i funkcji poznawczych zwierząt.
To także impuls do dalszych badań nad ludzką wyobraźnią, pamięcią i świadomością, które mogą prowadzić do przełomów w nauce i technologii.
Wreszcie możemy spojrzeć w lustro i zobaczyć, że nie tylko my, ludzie, potrafimy tworzyć w głowie miejsca, które istnieją wyłącznie w wyobraźni – nasze małe kuzynki, szczury, robią to równie umiejętnie. A to dopiero początek podróży w zakamarki umysłu...
