Ο άνθρωπος είναι ασυναγώνιστος στον τομέα της γνώσης. Κανένα άλλο ον δεν γράφει ποίηση, στέλνει ανιχνευτικές αποστολές σε άλλους πλανήτες η παράγει εμβόλια που σώζουν ζωές. Το πώς επεξεργάζονται οι πληροφορίες στον ανθρώπινο εγκέφαλο για να γίνει αυτό δυνατό είναι ένα ερώτημα για το οποίο δεν υπάρχουν οριστικές απαντήσεις.
Η κατανόησή μας για τη λειτουργία του εγκεφάλου έχει αλλάξει με την πρόοδο της επιστήμης. Τωρινά θεωρητικά μοντέλα περιγράφουν τον εγκέφαλο ως ένα «κατανεμημένο σύστημα επεξεργασίας πληροφοριών». Αυτό σημαίνει ότι τα διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου είναι στενά δικτυωμένα και ανταλλάσσουν πληροφορίες μέσω ένα σύστημα σημάτων εισόδου και εξόδου.
ΆλλαΣχετικά άρθρα
Αυτό όμως είναι μόνο ένα μικρό μέρος μιας πιο πολύπλοκης εικόνας. Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Neuroscience (https://www.nature.com/articles/s41593-022-01070-0), χρησιμοποιώντας στοιχεία από διαφορετικά είδη και πολλαπλούς νευροεπιστημονικούς κλάδους, η ομάδα του κυρίου Εμμανουήλ Σταματάκη (https://sites.google.com/site/ccigcambridge/home) στο πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, έδειξε ότι δεν υπάρχει μόνο ένας τύπος επεξεργασίας πληροφοριών στον εγκέφαλο και ότι ο τρόπος επεξεργασίας των πληροφοριών διαφέρει μεταξύ ανθρώπων και άλλων πρωτευόντων θηλαστικών, γεγονός που μπορεί να εξηγήσει γιατί οι ανθρώπινες γνωστικές ικανότητες είναι τόσο ανώτερες.
Η επιστημονική ομάδα χρησιμοποίησε μαθηματικές αρχές που χρησιμοποιούνται για τη μελέτη της μέτρησης, αποθήκευσης και επικοινωνίας ψηφιακών πληροφοριών -που είναι κρίσιμης σημασίας για τεχνολογικές εφαρμογές όπως το διαδίκτυο και η τεχνητή νοημοσύνη – για να ερευνήσουν πώς ο εγκέφαλος επεξεργάζεται πληροφορίες. Βρήκαν ότι διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου στην πραγματικότητα χρησιμοποιούν διαφορετικές στρατηγικές για να αλληλοεπιδράσουν μεταξύ τους.
Ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου ανταλλάσσουν πληροφορίες με πολύ στερεότυπο τρόπο. Αυτό διασφαλίζει ότι τα σήματα περνούν με αναπαραγόμενο και αξιόπιστο τρόπο. Αυτό ισχύει για περιοχές που είναι εξειδικευμένες για αισθητηριακές και κινητικές λειτουργίες (όπως όραση και ακοή).
Πάρτε, για παράδειγμα τα μάτια που στέλνουν σήματα στο πίσω μέρος του εγκεφάλου για επεξεργασία. Η πλειοψηφία των πληροφοριών που αποστέλλονται είναι διπλές και παρέχονται από το κάθε μάτι. Οι μισές από αυτές τις πληροφορίες, με άλλα λόγια, δεν χρειάζονται. Έτσι ονομάζουμε αυτό το είδος επεξεργασίας πληροφοριών εισόδου-εξόδου «περιττό».
Αλλά ο πλεονασμός παρέχει στιβαρότητα και αξιοπιστία – είναι αυτό που μας δίνει τη δυνατότητα να βλέπουμε με ένα μόνο μάτι. Αυτή η ικανότητα είναι απαραίτητη για την επιβίωση. Είναι τόσο σημαντική η ικανότητα αυτή, που οι συνδέσεις μεταξύ αυτών των περιοχών του εγκεφάλου είναι σταθερές σαν τα καλώδια στα σταθερά τηλέφωνα.
Ωστόσο, δεν είναι περιττές όλες οι πληροφορίες που παρέχονται από τα μάτια. Ο συνδυασμός πληροφοριών και από τα δύο μάτια επιτρέπει στον εγκέφαλο να επεξεργάζεται το βάθος και την απόσταση μεταξύ των αντικειμένων. Αυτή είναι η βάση για πολλά είδη 3D γυαλιών που χρησιμοποιούνται στον κινηματογράφο.
Αυτό είναι ένα παράδειγμα ενός θεμελιωδώς διαφορετικού τρόπου επεξεργασίας πληροφοριών, που οδηγεί σε περισσότερες πληροφορίες από το απλό άθροισμα των μερών. Αυτό το είδος επεξεργασίας πληροφοριών – όταν ενσωματώνονται πολύπλοκα σήματα από διαφορετικά δίκτυα του εγκεφάλου – ονομάζουμε «συνεργιστικό».
Η συνεργική επεξεργασία είναι πιο διαδεδομένη σε περιοχές του εγκεφάλου που υποστηρίζουν ένα ευρύ φάσμα πιο περίπλοκων γνωστικών λειτουργιών, όπως η προσοχή, η μάθηση, η μνήμη εργασίας, η κοινωνική και αριθμητική γνώση. Τέτοιες περιοχές που χρησιμοποιούν κατά κανόνα συνέργεια, ενσωματώνουν διαφορετικές πηγές πληροφοριών από ολόκληρο τον εγκέφαλο. Ως εκ τούτου, συνδέονται ευρύτερα και αποτελεσματικότερα με τον υπόλοιπο εγκέφαλο παρά με τις περιοχές που ασχολούνται με τις πρωτογενείς αισθητηριακές και κινητικές πληροφορίες.
Οι περιοχές υψηλής συνέργειας που υποστηρίζουν την ενοποίηση πληροφοριών έχουν επίσης συνήθως πολλές συνάψεις, τις μικροσκοπικές συνδέσεις που επιτρέπουν στα νευρικά κύτταρα να επικοινωνούν.
