Amerikalik olimlar ventral, ko‘rish oqimida oziq-ovqat rasmiga javob beruvchi neyronlar mavjudligini aniqladi. Olimlar fMRT maʼlumotlarini tahlil qila turib, bir-biriga yaqin joylashgan boshqa neyronlar tomonidan yoʻq qilingan signallarni payqab qoldi. Yuzni tanib olish uchun masʼul boʻlgan veterensimon burmalar maydonining ikkala tomonida oziq-ovqat neyronlari majmuasi topilgan. Maʼlum boʻlishicha, ular pitsa kabi tayyor ovqatlarga kuchliroq ta’sirlanadi, shuningdek, xom sabzavot yoki mevalar ham ularda javob reaksiyasini paydo qiladi. Maqola Current Biology jurnalida chop etilgan.

Bosh miyada vizual maʼlumotlarni qayta ishlash uchun ikkita tizim mavjud. Bular “Nima?” degan savolga javob beradigan tizim yoki ventral, vizual oqim va “Qayerda?” degan savolga javob beradigan tizim, dorsal vizual oqimlardir. Birinchi tizim aniq obyektlarni ajratib olsa, ikkinchisi koʻrish maydonidagi maʼlumotlarni qayta ishlash bilan band boʻladi.

 “Nima?” yoki ventral oqim tizimida alohida hududlar boʻlib, ularning har biri odam obyektining maʼlum bir toifasi – yuz, inson tanasi, joy yoki matnni koʻrish paytida faollashadi. Ammo bizni oʻrab turgan dunyo bu vizual obyektlar bilan chegaralanib qolmaydi va hozirgacha boshqa toifadagi obyektlarni tanib olish bilan bogʻliq boʻlishi mumkin boʻlgan sohalar kashf etilmagan.

Massachusets texnologiya instituti xodimi Minakshi Xosla boshchiligidagi tadqiqotchilar guruhi bir necha sabablarga koʻra boshqa toifalarga (yuz, tana, joy va matndan tashqari) javob beradigan neyronlar majmuasini aniqlash mumkin emasligini taxmin qildi. Birinchidan, ventral yoʻlning oldingi tadqiqotlarida ishlatilgan material nisbatan kichik edi va obyektlarning har bir toifasida yetarli miqdorda stimullarni yuzaga keltirmagan. Ikkinchidan, tajribalarning oʻzi gipotezalar bilan chegaralangan edi, natijada tadqiqotchilar gipotezada koʻrsatilmagan stimul toifalarini eʼtiborsiz qoldirib, izlayotgan narsalarini topdi. Uchinchidan, fMRT tasviri koʻplab voksellardan iborat. Voksel 3D muhitidagi 2D pikselning muqobili boʻlib, u miya toʻqimalarining kichik kubini aks ettiradi. Odatda har bir vokseldan keladigan signal tahlil qilinadi. Ammo bitta voksel yagona neyron birliklarini emas, balki yuz minglab birikmalarni oʻz ichiga oladi. Agar bitta vokselda turli vizual maʼlumotlarga munosabat bildiradigan neyronlar mavjud boʻlsa, shu vokseldagi neyronlarning baʼzilaridan keladigan signallar boshqa signallarni cheklab qoʻyishi mumkin.

Xosla va uning hamkasblari oldingi tadqiqotlardagi cheklovlarni yengib oʻtdi, xususan, ular hech qanday gipotezadan foydalanmadi. Olimlar turli obyektlarning 56 720 ta real tasviridan iborat toʻplamlardan foydalandi. Tajribadagi sakkiz nafar ishtirokchining har biri 5 445 dan 10 000 gacha tasvirni koʻrdi va barcha subyektlarga faqatgina 515 ta tasvir takror koʻrsatildi. Eng muhimi, tadqiqotchilar fMRT maʼlumotlarini qayta ishlash uchun salbiy boʻlmagan matritsa parchalanishidan foydalandi. Bu yondashuv, qoʻpol qilib aytganda, voksel ichidagi signallarni parchalash va shunday qilib standart fMRT ishlov berishi jarayonida aniqlab boʻlmaydigan neyronlarni topish imkonini berdi.

Natijada tadqiqotchilar ventral, vizual oqimda neyronlarning beshta majmuasini kashf etdi. Ularning har biri alohida toifadagi obyektlarga munosabat bildirardi. Yuz ifodasi, inson tanasi, joy yoki matnga reaksiya bildiradigan toʻrtta majmua fanga avvaldan maʼlum boʻlgan. Mualliflar bu ularning usulini tekshirishning yaxshi yoʻli deb hisoblaydi. Ushbu toʻrtta majmuani aniqlashga imkon bergani uning ishlayotganidan dalolat beradi. Lekin eng asosiysi, beshinchi majmua edi. Aynan u oziq-ovqat tasvirlariga koʻproq reaksiya bildirgan. Uning kashf etilishi haqiqiy topilma boʻldi. Ventral oqimda ilgari bunday neyronlar haqida xabar berilmagan. 1999-yilda oziq-ovqatni tanlash haqidagi gipoteza allaqachon sinovdan oʻtgan boʻlsa-da, u rad etilgandi. Shundan beri tadqiqotchilar neyronlarning oziq-ovqat va boshqa obyektlarga boʻlgan munosabati oʻrtasida sezilarli farqni topa olmadi.

Qizigʻi shundaki, oziq-ovqat neyronlarining eng kuchli reaksiyalari koʻp hollarda pitsa boʻlagi kabi tayyor ovqat tasvirlari bilan bogʻliq boʻlgan. Banan, sabzi kabi xom ozuqalar esa bu roʻyxatda kamroq paydo boʻlgan. Quyidagi rasmda ikkita subyektning neyronlariga javob reaksiyasi bildirilgan, eng mashhur oziq-ovqat namunalari koʻrsatilgan. Tadqiqotchilar oʻz ishlariga biriktirgan videoda ham beshta neyron guruhining har biri mashhur tasvirlarga qanday munosabat bildirganini koʻrishingiz mumkin. Tadqiqot ikki bosqichda boʻlib oʻtganini eʼtibordan chetda qoldirmaslik kerak. Ishtirokchilarning birinchi yarmi dastlabki tajribadan oʻtdi, keyin qolgan toʻrt kishi tajribani ikkinchi bosqichda yakunladi. Bu videoda ham oʻz aksini topgan. Tadqiqotning bunday boʻlinishi mualliflarga natijalarning takroriyligini tekshirishga yordam berdi.

Biroq ushbu bosqichda mualliflar neyronlarning ushbu majmuasi oʻz reaksiyalarini oziq-ovqat tasvirlariga yoki obyektning shakli, rangi hamda ushbu xususiyatlarning jamlanmasi kabi boshqa baʼzi xususiyatlarga bog‘liq yoki bog‘liq emasligini aniqlash kerakligini tushinib qoldi. Buni aniqlash uchun ular birinchi navbatda neyronlarning beshinchi majmuasini oziq-ovqat va nooziq-ovqat mahsulotlarga, shuningdek, oziq-ovqat va ularga oʻxshash boʻlmagan mahsulotlarga reaksiyalarini taqqoslab koʻrdi, ammo ikkala holatda ham oziq-ovqatga boʻlgan munosabat kuchliroq boʻlib chiqdi (p <0,00001, p <0,01).

Shundan keyin tadqiqotchilar oziq-ovqat neyronlarining javobini taxmin qilish istagida solishtirma (sunʼiy neyron tarmoqlarining maxsus arxitekturasi) neyron tarmogʻini oʻrgandi. Ular ishlatilgan tasvirlar toʻplamini ikki qismga boʻldi. Tasvirlarning bir qismi va oziq-ovqat neyronlarining ushbu tasvirlarga boʻlgan reaksiyalari neyron tarmogʻiga koʻrsatildi. Ikkinchi qism sinovchi vazifasini oʻtadi. Bunda neyron tarmoq oziq-ovqat neyronlari ikkinchi qism tasvirlariga qanday munosabatda boʻlishini aytib berishi kerak edi. Bunda tarmoq xulosasi juda aniq ekani maʼlum boʻldi (p <0,00001).

Ammo olimlar bu bilan toʻxtab qolmadi. Ular “neyronlarning oziq-ovqat tanlovi kattaroq stimullar toʻplamida ham sinab koʻrilganda saqlanib qoladimi?” degan savolga duch keldi. Buni bilish uchun mualliflar 1 200 000 ta yangi tasvir boʻyicha neyron tarmoq ma’lumotlarini oldi. Maʼlum boʻlishicha, oziq-ovqat neyronlarini eng koʻp faollashtirilishi keltirilgan 1000 ta tasvirlarda faqat oziq-ovqat mahsulotlari surati boʻlgan. Shu bilan birga, oziq-ovqat neyronlarini boshqalardan koʻra zaifroq faollashtirgan mingta tasvirdan birortasida ham oziq-ovqat tasvirlanmagan edi. Bundan tashqari, neyron tarmoq barcha tasvirlar oq va qora boʻlsa (p<0,00001), oziq-ovqatga kuchliroq munosabat yuzaga kelishini, shuningdek, unga juda oʻxshash nooziq mahsulotlarga qaraganda oziq-ovqatga nisbatan kuchliroq reaksiyani ko‘rsatib berdi (rangli variant uchun p = 0,003 va qora va oq variant uchun p = 0,023).

Mualliflar, shuningdek, neyron tarmoqdan foydalangan holda oziq-ovqatni tanlash boʻyicha nazariyani rad etgan, 1999-yilda oʻtkazilgan tadqiqotda foydalanilgan tasvirlar toʻplamini ham tahlil qildi. Bu holatda ham neyron tarmoq boshqa obyektlarga qaraganda oziq-ovqatga sezilarli darajada, boshqacha munosabat boʻlishini ma’lum qildi (p = 0,007).

Mualliflar beshinchi majmuada joylashgan neyronlarning signallari va oziq-ovqat tasvirlari oʻrtasidagi bogʻliqlikni topdi, keyin ushbu natijani tajribalar yordamida takrorladi. Bundan tashqari, ular boshqa hech qaysi tasvir yoki ularga tegishli tafsilotlar oziq-ovqat neyronlarida yuqoridagiga oʻxshash reaksiyani yuzaga keltirmasligini tasdiqladi va natijalarni kengaytirdi. Ammo tajribada baʼzi ogʻishlar yuz bergandi. Olimlar neyron tarmoq modeli neyron maʼlumotlarini faqatgina u aniq boʻlgan darajada oʻzgartirishi mumkinligini taʼkidladi. Model barcha ogʻishlarni hisobga olmagani tufayli uning xulosalari ham xatosiz boʻlmaydi degan toʻxtamga kelindi. Hatto model barcha ogʻishlarni qamrab olgan taqdirda ham, u miya foydalanadigan bir xil mexanizmlardan foydalanadi degani emas. Shu sababli, olingan natijalar kelajakdagi tadqiqotlarda haqiqiy neyron maʼlumotlar bilan mustahkamlanishi kerak.

Xosla jamoasi yangi majmuani aniqlay olgan boʻlsa-da, tadqiqotning asosiy savoliga javob topilmagandi. Avvalgidek, yuz, inson tanasi, joy, matn va oziq-ovqat hayotimizda mavjud boʻlgan vizual maʼlumotlarning hammasi emasdi. Shunga koʻra, olimlar boshqa turdagi tasvirlar neyronlar majmuasining ushbu tasvirlarni tanlab reaksiya bildirishiga sabab boʻlishi yoki boʻlmasligini aniqlash niyatida oʻz tadqiqotlarini davom ettirdi.

Tadqiqotchilar sakkizta subyektdan olingan fMRT maʼlumotlarini tahlil qilishga qaytdi va ularga musbat matritsa ajralish jarayonini qayta qoʻlladi. Ammo bu safar, tahlil qilish uchun olimlar neyronlarning toʻqqiz toifaga bildirgan munosabatlarini tanlab oldi. Har bir toifada taxminan teng miqdordagi tasvirlar bor edi. Nazorat guruhi sifatida ikkita toifa – yuz va taomlar tanlab olindi. Qolgan yettitasi soat, samolyot, yuk mashinasi, mototsikl, ot, fil va jirafalardan iborat edi. Natijada olimlar yuz va oziq-ovqatga munosabat bildirgan neyron majmualaridan boshqa majmuani topa olmadi.

Tadqiqotni yakunlar ekan, mualliflar oziq-ovqatga tanlab munosabat bildiradigan neyronlar majmuasining anatomik joylashgan manzilini aniqladi. Buning uchun ular neyronlardan keladigan signallarni ularga mos keladigan voksel bilan moslashtirdi va majmuaning anatomik koordinatalarini topdi. Maʼlum boʻlishicha, oziq-ovqat neyronlari majmuasi yuzni tanib olish uchun masʼul boʻlgan veterenarsimon egrilik yonida, bogʻlam shaklida joylashgan ekan. Oqibatda mualliflar oziq-ovqat neyronlari majmuasini ventral oziq-ovqat komponenti (Ventral food component) deb nomlashni taklif qildi.

Soʻnggi oʻn yillikda tor doirada ixtisoslashgan neyronlar nafaqat koʻrish qobigʻida, balki chakka qismidagi qobiqda ham topilgan. Yaqinda olingan tadqiqot natijalariga koʻra, olimlar miyaning ushbu hududida qoʻshish va ayirishga masʼul neyronlarni ham kashf etdi. Bundan tashqari, miyada cholgʻu asboblari musiqasi yoki nutqqa emas, qoʻshiq ohangiga javob beradigan neyronlar majmuasi mavjudligi ham maʼlum boʻldi.

Muallif: Ekaterina Roshina. Ushbu maqola nplus1.ru saytidagi “В зрительной коре нашлись нейроны еды” nomli maqolaning tarjimasi.
Muqova surat: freepik.com