Μία Ελληνίδα ερευνήτρια, η δρ. Παναγιώτα Ποϊράζη, του Εργαστηρίου Υπολογιστικής Βιολογίας του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) στην Κρήτη, επιλέχθηκε από το διεθνώς ανταγωνιστικό και υψηλού κύρους πρόγραμμα χρηματοδότησης νέων ερευνητών του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας (ERC Starting Grant), το οποίο θα επιχορηγήσει την ερευνητική της πρόταση με θέμα «Εξιχνιάζοντας το ρόλο των δενδριτών στη μνήμη».
Η ερευνητική δραστηριότητα του εργαστηρίου της κ. Ποϊράζη, η οποία χρηματοδοτήθηκε με 1,4 εκατομμύρια ευρώ για πέντε έτη, επικεντρώνεται στην εξιχνίαση των τρόπων με τους οποίους οι δενδρίτες των νευρικών κυττάρων στον εγκέφαλο συνεισφέρουν στη μάθηση, την αποθήκευση και την ανάκληση πληροφοριών, δηλαδή στη δημιουργία μνημών.
Οι επιχορηγήσεις του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας απευθύνονται σε νέους ερευνητές, με σκοπό να τους επιτρέψουν να σχεδιάσουν και να πραγματοποιήσουν πρωτοποριακά ερευνητικά προγράμματα σε οποιονδήποτε τομέα της επιστήμης. Από την θέσπιση αυτών των επιχορηγήσεων-βραβείων το 2007, συνολικά 20 επιστήμονες ελληνικών Ιδρυμάτων έχουν βραβευτεί, από τους οποίους οι πέντε εργάζονται στο ΙΤΕ.
Όπως αναφέρεται σε σχετική ανακοίνωση του Ιδρύματος, παρόλο που η μνήμη είναι μία διαδικασία για την οποία η επιστημονική κοινότητα έχει δείξει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, λίγα είναι γνωστά σχετικά με τον τρόπο και τους κανόνες που διέπουν τη δημιουργία μνημών στον εγκέφαλο.
Μέχρι πρόσφατα, πιστευόταν ότι η βασική μονάδα επεξεργασίας πληροφοριών στον εγκέφαλο είναι ο νευρώνας, και ότι οι μνήμες δημιουργούνται αποκλειστικά μέσω της συναπτικής πλαστικότητας, δηλαδή των αλλαγών στην ισχύ των συνδέσεων (συνάψεων) ανάμεσα σε νευρώνες.
Όμως, κατά τα τελευταία χρόνια, διαφαίνεται ότι ο νευρώνας δεν αποτελεί την κύρια, ούτε την μικρότερη, υπολογιστική μονάδα του εγκεφάλου. Ο ρόλος αυτός διεκδικείται τώρα από τους δενδρίτες, τις λεπτές παραφυάδες όπου σχηματίζεται η πλειονότητα των συνάψεων, επιτρέποντας την επικοινωνία των νευρικών κυττάρων. Στόχος της Ελληνίδας ερευνήτριας είναι η διαλεύκανση του ρόλου των δενδριτών στις διαδικασίες μνήμης και μάθησης, μέσω της χρήσης υπολογιστικών προσεγγίσεων.
Γι' αυτό το σκοπό, θα αναπτυχθούν υπολογιστικά μοντέλα σε τρεις διαφορετικές εγκεφαλικές περιοχές που εμπλέκονται στην μνήμη και την μάθηση, και σε τρία διαφορετικά επίπεδα πολυπλοκότητας: σε απομονωμένα νευρικά κύτταρα στον ιππόκαμπο, σε μικρά νευρικά κυκλώματα στον προμετωπιαίο φλοιό και σε μεγάλα νευρωνικά δίκτυα στην αμυγδαλή.
Η δρ. Ποϊράζη αισιοδοξεί ότι θα συμβάλει, προκειμένου να αλλάξει ο τρόπος με τον οποίο αντιμετωπίζεται το πρόβλημα της μνήμης και μάθησης από την επιστημονική κοινότητα, στρέφοντας την προσοχή πλέον στους δενδρίτες και τις ιδιότητές τους και όχι στο νευρικό κύτταρο ως την απόλυτη υπολογιστική μονάδα.
Τα αποτελέσματα της έρευνάς της μπορεί να έχουν αντίκτυπο σε τομείς όπως η τεχνητή νοημοσύνη και η μηχανική μάθηση, καθώς και στην αντιμετώπιση παθολογικών καταστάσεων που σχετίζονται με απώλεια μνήμης.
Η ερευνητική δραστηριότητα του εργαστηρίου της κ. Ποϊράζη, η οποία χρηματοδοτήθηκε με 1,4 εκατομμύρια ευρώ για πέντε έτη, επικεντρώνεται στην εξιχνίαση των τρόπων με τους οποίους οι δενδρίτες των νευρικών κυττάρων στον εγκέφαλο συνεισφέρουν στη μάθηση, την αποθήκευση και την ανάκληση πληροφοριών, δηλαδή στη δημιουργία μνημών.
Οι επιχορηγήσεις του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας απευθύνονται σε νέους ερευνητές, με σκοπό να τους επιτρέψουν να σχεδιάσουν και να πραγματοποιήσουν πρωτοποριακά ερευνητικά προγράμματα σε οποιονδήποτε τομέα της επιστήμης. Από την θέσπιση αυτών των επιχορηγήσεων-βραβείων το 2007, συνολικά 20 επιστήμονες ελληνικών Ιδρυμάτων έχουν βραβευτεί, από τους οποίους οι πέντε εργάζονται στο ΙΤΕ.
Όπως αναφέρεται σε σχετική ανακοίνωση του Ιδρύματος, παρόλο που η μνήμη είναι μία διαδικασία για την οποία η επιστημονική κοινότητα έχει δείξει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, λίγα είναι γνωστά σχετικά με τον τρόπο και τους κανόνες που διέπουν τη δημιουργία μνημών στον εγκέφαλο.
Μέχρι πρόσφατα, πιστευόταν ότι η βασική μονάδα επεξεργασίας πληροφοριών στον εγκέφαλο είναι ο νευρώνας, και ότι οι μνήμες δημιουργούνται αποκλειστικά μέσω της συναπτικής πλαστικότητας, δηλαδή των αλλαγών στην ισχύ των συνδέσεων (συνάψεων) ανάμεσα σε νευρώνες.
Όμως, κατά τα τελευταία χρόνια, διαφαίνεται ότι ο νευρώνας δεν αποτελεί την κύρια, ούτε την μικρότερη, υπολογιστική μονάδα του εγκεφάλου. Ο ρόλος αυτός διεκδικείται τώρα από τους δενδρίτες, τις λεπτές παραφυάδες όπου σχηματίζεται η πλειονότητα των συνάψεων, επιτρέποντας την επικοινωνία των νευρικών κυττάρων. Στόχος της Ελληνίδας ερευνήτριας είναι η διαλεύκανση του ρόλου των δενδριτών στις διαδικασίες μνήμης και μάθησης, μέσω της χρήσης υπολογιστικών προσεγγίσεων.
Γι' αυτό το σκοπό, θα αναπτυχθούν υπολογιστικά μοντέλα σε τρεις διαφορετικές εγκεφαλικές περιοχές που εμπλέκονται στην μνήμη και την μάθηση, και σε τρία διαφορετικά επίπεδα πολυπλοκότητας: σε απομονωμένα νευρικά κύτταρα στον ιππόκαμπο, σε μικρά νευρικά κυκλώματα στον προμετωπιαίο φλοιό και σε μεγάλα νευρωνικά δίκτυα στην αμυγδαλή.
Η δρ. Ποϊράζη αισιοδοξεί ότι θα συμβάλει, προκειμένου να αλλάξει ο τρόπος με τον οποίο αντιμετωπίζεται το πρόβλημα της μνήμης και μάθησης από την επιστημονική κοινότητα, στρέφοντας την προσοχή πλέον στους δενδρίτες και τις ιδιότητές τους και όχι στο νευρικό κύτταρο ως την απόλυτη υπολογιστική μονάδα.
Τα αποτελέσματα της έρευνάς της μπορεί να έχουν αντίκτυπο σε τομείς όπως η τεχνητή νοημοσύνη και η μηχανική μάθηση, καθώς και στην αντιμετώπιση παθολογικών καταστάσεων που σχετίζονται με απώλεια μνήμης.
Πηγή: Καθημερινή
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου