GPS mózgu. Od czego zależy umiejętność orientacji przestrzennej?

Naturalny GPS

O tym, czy posiadamy umiejętność lokalizacji w terenie, decyduje wiele czynników, m.in.: geny, doświadczenie, a także płeć. Za orientację przestrzenną odpowiada cały system neuronów, w którego skład wchodzą: „komórki miejsca” ulokowane w hipokampie, „komórki sieci” powstające w korze śródwęchowej w czasie obserwacji otoczenia, oraz „komórki ściany” i „kierunku głowy”. Hipokamp jest niedużym elementem płata skroniowego kory mózgowej i odgrywa ważną rolę w przenoszeniu informacji z pamięci krótkotrwałej do pamięci długotrwałej oraz orientacji przestrzennej. Człowiek i inne ssaki posiadają dwa hipokampy, po jednym na każdą połowę mózgu. Badania dowiodły, że hipokamp może ulec uszkodzeniu pod wpływem dużego stresu (uszkadza go kortyzol – hormon wydzielający się w stresujących sytuacjach).

Powiązany Artykuł

Za co odpowiada prawa, a za co lewa półkula?

Mapa wyobrażeniowa

W orientacji przestrzennej ważne jest też doświadczenie. Jak to się dzieje, że jesteśmy w stanie w nocy po ciemku dotrzeć do kuchni czy toalety? Albo nie kontrolując ilości mijanych przystanków wysiąść na docelowym? Okazuje się, że każdy z nas posiada mapę wyobrażeniową (mapę poznawczą) będącą zbiorem wyobrażeń zawierającym informacje o przestrzennej organizacji miejsc. Spełniają one funkcję mapy i są podstawą wielu ludzkich zachowań w przestrzeni. Podejmowane przez nas decyzje przestrzenne wynikają ze znajomości terenu oraz z wartości przypisywanych jej elementom.

Badacz Kevin Lynch wydzielił 5 podstawowych elementów mapy wyobrażeniowej:

- drogi - linie, wzdłuż których często się przemieszczamy

- węzły - miejsca w których przecinają się różne obszary przestrzeni

- obszary - elementy funkcjonujące jako powierzchnie

- krawędzie - linie stanowiące bariery, nieciągłości w przestrzeni

Orientacja wytrenowana

Poza czynnikami genetycznymi, płciowymi dochodzą jeszcze czynniki związane z wypracowywaniem orientacji. Udowodniła to prof. Eleanor Maguire z University College w Londynie na londyńskich taksówkarzach. Ci kierowcy przechodzą jeden z najtrudniejszych egzaminów topograficznych świata, w którym muszą na wyrywki odtwarzać położenie i drogę dotarcia do każdej, nawet najmniejszej ulicy tego ogromnego miasta (łącznie jest ich około 25 tys.). Prof. Maguire zbadała mózgi kandydatów na taksówkarzy, kiedy rozpoczynali oni pracę powtórzyła badanie po czterech latach. Okazało się, że kierowcy, którzy zdali egzamin, mieli w porównaniu ze stanem sprzed czterech lat oraz ze swoimi kolegami, którzy egzaminu nie zdali, o wiele więcej materii szarej w tylnej części hipokampu, gdzie ulokowany jest nasz wewnętrzny GPS. Wyglądało to tak, jakby ta część mózgu powiększyła się, by pomieścić liczbę map zdecydowanie większą niż przeciętnie.

Powiązany Artykuł

Dlaczego kobiety są bardziej spostrzegawcze?

Rola płci

Prawdą jest, że różnice w budowie mózgu kobiet i mężczyzn mają wpływ na ich orientację przestrzenną. Potwierdziły to badania przeprowadzone przez Matthiasa Riepe’a z Uniwersytetu w Ulm. Uczestnicy jego eksperymentu musieli znaleźć wyjście z labiryntu w jak najkrótszym czasie. Mężczyznom wyjście z pułapki zajęło średnio 2 minuty i 22 sekundy, kobietom zaś – 3 minuty i 16 sekund. Powodem różnic w wynikach obu płci jest właśnie odmienny sposób pracy mózgu. U mężczyzn szczególnie aktywna była lewa część hipokampu, w której powstaje mózgowa mapa okolicy, stopniowo uzupełniana nowymi informacjami. U kobiet z kolei uaktywniał się fragment kory mózgowej, która zarządza pamięcią wzrokową. W praktyce oznacza to, że kobiety, wybierając trasę, orientują się przede wszystkim według charakterystycznych punktów terenu, mężczyźni zaś posługują się kierunkami i odległościami. Dlatego też, nie ma co się dziwić, że kobiety opisując drogę używają pojęć typu ,,za zielonym domem”, ,,przy żółtej barierce”, a mężczyźni: ,,za 50 metrów”, ,,w kierunku Poznania”.

Siatka komórek

Przeprowadzono wiele badań na temat tego, w jaki sposób mózg tworzy w naszych głowach mapy. Małżeństwo z norweskiego Uniwersytetu Nauk i Technologii w Trondheim. May-Britt i Edvard Moserowie odkryli tak zwane „komórki siatkowe”, które nawigują i decydują o odnajdowaniu drogi w terenie. Wykazali oni, że mózg posiada system zlokalizowany w korze śródwęchowej. Tam znajduje się grupa komórek nazwanych przez badaczy siatkowymi. Nazwa nie jest przypadkowa, ponieważ komórki te generują trójwymiarową siatkę złożoną z sześcioboków, podobną do plastra miodu, która służy do precyzyjnego lokalizowania obiektów na mentalnej mapie otoczenia.

Artystyczna cecha

Orientacja w ternie służy przede wszystkim temu, by odnajdować się w otaczającej przestrzeni, ale wpływa też na inne ważne funkcje mózgu, na przykład zdolność uczenia się, myślenia przestrzennego, koordynacji ruchowej, a także na nasz stan psychiczny. Osoby z dobrze rozwiniętą orientacją myślą obrazami, bez problemu postrzegają w wyobraźni przedmioty z różnych perspektyw, potrafią opisywać rzeczywistość za pomocą diagramów i schematów, są też bardzo kreatywne i często świetnie realizują się w zawodach architektów, artystów, kierowców i nawigatorów.

 

 

Aleksandra Rybińska