Miya bitta tajribadan o'rganishi mumkin: yangi neyroplastitik kashfiyot

Har bir tajriba miyani o'zgartiradi — kulolning loy parchasini qayta ishlashidek. Har bir burilish, har bir suhbat, har bir his-tuyg'u miyada kimyoviy va elektr o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. Ammo neyrologlar yaqinda bitta tajribaning o'zi miyani bir zumda qayta "dasturlashi" mumkinligini ko'rsatuvchi yangi mexanizmni kashf etdi. Bu kashfiyot 100 yillik ilmiy dogmani silkitmoqda.

Miya o'zgaruvchan — bu qachon ma'lum bo'lgan?

Bugun neyroplastitik — miyaning o'z-o'zini qayta shakllantirish qobiliyati — aniq fakt sifatida qabul qilinadi. Ammo neyrologiya tarixining aksariyat qismida kattalar miyasi statik, ya'ni o'zgarmas deb hisoblangan. 1928-yilda zamonaviy neyrologiyaning otasi Santiago Ramon i Xahal shunday yozgan: "Kattalar miyasida asab yo'llari qotib qolgan, o'zgarmas va harakatsizdir." Bu g'oya 20-asrning o'rtalariga qadar ustun bo'lib qoldi.

Hozir esa biz miyaning molekulalar darajasidan tortib butun miya bo'ylab cho'zilgan aloqalargacha — ko'p darajalarda doimiy ravishda qayta shakllanishini bilamiz. Neyroplastitikning kuchini eng yaxshi ko'rsatuvchi misollar klinik holatlarda uchraydi: tug'ma hid bilish markazi bo'lmagan bir bemor boshqa miya qismlari qayta sozlanib, hidni his qila olgan. Boshqa bir bemorda chaqaloqlik davrida miyaning butun chap yarmi olib tashlangan — o'ng yarim qayta tashkil topib, uning vazifalarini o'z zimmasiga olgach, bemor hozir to'laqonli hayot kechirayapti. Insult yoki baxtsiz hodisadan keyin ham boshqa neyronlar yo'qolgan vazifalarni — gapirish, yurish — tiklashga qodir.

70 yillik nazariya: "birga yongan neyronlar birga ulanadi"

1949-yilda kanadalik psixolog Donald Hebb neyrologiyadagi o'qishning asosiy nazariyasini shakllantirdi — bu Hebb plastikligi deb ataladi. Uning modeliga ko'ra, neyronlar bir-biridan millisekund farqda faollashganda ular orasidagi aloqa mustahkamlanadi va kelajakda ular birgalikda yonish ehtimoli ortadi. Vaqt o'tishi bilan bu neyronlar tushuncha yoki tajribani ifodalovchi tarmoq hosil qiladi. Bu g'oya oddiy qilib shunday ifodalanadi: "Birga yongan neyronlar birga ulanadi."

Ammo neyrologlar doim bir narsani sezishgan: Hebb plastikligi to'liq hikoya emas. Bu mexanizm bir tajribani miyaga muhrlash uchun uni ko'p marta takrorlashni talab qiladi. Bu yangi shaharda yo'l topishni yoki yangi tilni o'rganishni tushuntirishi mumkin — ammo issiq pechkaga tegish kabi bitta kuchli tajribadan darhol o'rganishni tushuntirolmaydi. Xo'sh, miya bitta tajribadan qanday qilib darhol o'rganishi mumkin?

BTSP: yangi mexanizm

2014-yilda Baylor tibbiyot kollejidan neyrolog Jeffrey Magee va uning jamoasi — Grienberger va Katie Bittner — kemiruvchilarga elektrodlar uladi. Ularning maqsadi oddiy edi: tirik hayvon miyasida neyronlarning "qo'llari" — dendritlar — qanday ishlashini kuzatish. Dendritlar neyronning boshqa neyronlardan signal qabul qiladigan tarmoqsimon o'siqlardir.

Neyrologlar dendritlar ba'zan uzoq vaqt davomida faol holda — biroz yuqori zaryadda — qolishi mumkinligini bilishgan. Bu "plato potentsiali" deb atalib, neyronning yonish ehtimolini oshiradi. Ammo Magee jamoasi biror narsani kutilmagan ko'rdi: dendritda yagona bitta plato potentsiali yuzaga chiqqandan so'ng o'rin hujayralari — hippokampusdagi maxsus neyronlar — darhol ma'lum joylarda yonishni boshladi.

Boshqacha qilib aytganda, dendritdagi bitta faollik portlashi o'sha hujayrani ma'lum joyda yonishga sozlab qo'ydi. Ilgari bu jarayonning ko'p marta takrorlashni — Hebb mexanizmi orqali — talab qilishi kerak deb hisoblangan. Eksperimental ravishda bu plato potentsiallari yuzaga keltirilganda, neyronlar bitta dendrit platosidan keyin 99,5 foiz hollarda o'sha joyda yondi.

"Biz bir-birimizning xonalarimizga yugurib kirib, qog'ozlarni silkitib, 'Mana bu natijaga qarang!' deb qichqirardik" — deb eslaydi o'sha paytda Magee laboratoriyasida ishlagan neyrolog Aaron Milstein.

Farq: millisekund emas, soniyalar

Magee va jamoasi dastlab bu Hebb plastikligining g'alati bir turini kuzatayotgan deb o'ylashdi. Ammo tirik hayvonlar va miya kesimlarini yaqinroq o'rganganda, eng katta farq ko'zga tashlandi: vaqt.

Hebb plastikligida neyronlar millisekund ichida bir-birini faollashtirsa aloqa mustahkamlanadi. Dendrit plato potentsiallari esa o'nlab millisekunddan yuzlab millisekundgacha — ba'zan bir soniyaga yaqin — davom etadi. Bundan ham muhimi, BTSP orqali plato hodisasidan oldin yoki keyin 6-8 soniya ichida faol bo'lgan sinapslar mustahkamlanishi mumkin.

"Bu standart Hebb plastikligidan mutlaqo farq qilishi aniq bo'ldi" — deydi Magee. "Bu uni yanada qiziqarliroq qildi, albatta. Ammo bir oz qo'rqinchli ham edi, chunki biz 100 yillik dogmaga qarshi chiqayotgan edik."

Magee bu yangi mexanizmni 2017-yilda Science jurnalida e'lon qildi va uni "xulq-atvor vaqt o'lchovi sinaptik plastikligi" — qisqacha BTSP deb atadi.

BTSP qanday ishlaydi?

Dastlabki topilmalar shuni ko'rsataydiki, ba'zi tajribalar sinapslarni — neyronlar orasidagi bo'shliqlarni — maxsus biokimyoviy belgilar bilan "belgilaydi". Bu belgilar bir necha soniya davomida saqlanib turadi va o'sha neyronlar yaqinda faol bo'lganini, ya'ni ma'lum bir tajribaga aloqador ekanini ko'rsatadi. Keyin dendrit plato potentsiali butun dendrit bo'ylab keng kuchlanish to'lqini hosil qiladi — bu to'lqin "belgilangan" barcha sinapslarni mustahkamlaydi.

2024-yilda neyrofiziolog Anant Jain va uning jamoasi dendrit platolarining bir necha soniya davomida biokimyoviy signallar kaskadini yuzaga keltirishi va keyin o'rganish uchun eng muhim oqsillardan biri — CaMKII ni faollashtirishi mumkinligini aniqladi. Bu oqsil dendritlar yuzasini va retseptorlar sonini jismoniy ravishda oshirish orqali sinaptik kuchga to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiladi.

Nima uchun bu muhim?

BTSP "bitta urinishda o'rganish" uchun juda ishonchli model hisoblanadi, deydi Losonczy. Hebb mexanizmi kabi sekin-asta yangi ko'nikma shakllantirishdan farqli o'laroq, BTSP hayvonga qafasini bitta kashf qilishdan keyin oziq-ovqat shimoli-g'arbiy burchakda yoki xavf janubda ekanini o'rganishga yordam berishi mumkin. "Ba'zan siz faqat bir marta eslab qolishingiz kerak bo'lgan hodisalar bo'ladi — masalan, yirtqich hayvon qayerda ekanligini. Aks holda siz genetik fonddan chiqarib tashlanasiz" — deydi Losonczy.

Bu kashfiyot sun'iy intellekt uchun ham qiziqarli. Losonczy BTSP modelining "sun'iy intellekt modellari uchun foydali bo'lishi mumkin" deydi — chunki hozirgi ko'plab AI tizimlari ham "bitta urinishda o'rganish" muammosiga duch keladi va bu biologik mexanizmdan ilhom olishi mumkin.

BTSP Hebb plastikligini almashtirmaydimi?

Ko'pchilik neyrologlar BTSP Hebb plastikligini almashtirmaydi, balki u bilan parallel ishlaydi degan fikrda. Grienberger ta'kidlaydi: "Hebb plastikligi miyaning dastlabki ulanishida — rivojlanish davrida — katta rol o'ynagan bo'lishi mumkin", BTSP esa kattalar miyasida episodik xotiralarni shakllantirishda muhimroq.

Hali ham ko'p savol javobsiz qolmoqda. Northwestern universitetidan neyrolog Daniel Dombeck ehtiyotkorlikni tavsiya qiladi: BTSP hozircha faqat cheklangan sharoitda — asosan hippokampusda, hayvon joylashuv ma'lumotlarini o'rganayotganda — kuzatilgan. Uning laboratoriyasida BTSP ba'zi hippokampal hujayralarda uchraydi, ammo barchasida emas.

Yangi chegara

"Neyroplastitik — miyaning so'nggi chegara sohalaridan biri" — deydi Losonczy. "Agar biz buni tushunsak, miyaning qanday ishlashini tushunishda katta qadam tashlaymiz."

Miyaning tajriba orqali cheksiz o'zgarishi haqidagi bilimimiz o'zi ham cheksiz o'zgarmoqda. Hebb plastikligi ham bir vaqtlar faqat faraz edi — bugun esa u 70 yillik asosiy nazariya. Endi BTSP ham xuddi shunday yo'lni bosib o'tishi mumkin. Miyani tushunish — bu o'zi bir tajriba, va har bir yangi kashfiyot biz uni bitta urinishda yodda saqlay oladigan narsaga aylantiradi.

Manba: Quanta Magazine — "A New Type of Neuroplasticity Rewires the Brain After a Single Experience", muallif: Yasemin Saplakoglu (24-aprel, 2026). Maqola o'zbek tiliga moslashtirilgan va qayta ishlangan.