# A törzsdúc- és a kisagy-kör működése II.

A körök utolsó lépéseként a párhuzamosan érkező gátló törzsdúci és kisagyi hatások (melyek a tervek finomítását és a mozgások precízebbé, pontosabbá csiszolását okozzák), a talamusz (VL/VA) szintjén hatnak kölcsön az agyi tervekkel, majd innen egy serkentő pályán továbbítódnak a feldolgozásban következő agyterületekre.

No de honnan ered a talamikus magok (VL/VA) kéreg felé induló aktivitása, mitől sülnek ki a sejtek? Ha csak gátlást kapnak ezek a magok, akkor mitől aktívak?

Egyrészt nem csak gátlást kapnak, hanem serkentést is a kérgi területektől, másrészt a talamusz sejtjei, hajlamosak a spontán kisülésre. Ha nem gátolják őket maguktól is aktiválódhatnak és jeleket küldenek a kéregbe. Ebben a rendszerben tehát a gátlás kikapcsolódása vezet aktiválódáshoz, de erre még rásegíthet a kéregből érkező serkentés.

A dolog valahogy úgy működhet, hogy az egyes lehetséges tervek megvalósítását kódoló sejtek kapnak egy agykérgi serkentést, de csak azok (Mit?) és akkor (Hogyan? Mikor?) tudnak megszólalni akikről leesik a gátlás. Azok a sejtek akik azokban a tervekben vesznek részt amelyek nem jók, gátlást kapnak a törzsdúc és a kisagy körökből. Amikor ez megtörténik a megfelelő megoldás eljut a kéregbe, hogy aztán a piramidális és extrapiramidális pályán keresztül eljusson a motoneuronokon keresztül az izmokhoz.

Szentágothai János Funkcionális Anatómia könyvében használta azt a hasonlatot, hogy a kisagy (és a törzsdúcok is) úgy működik, mintha egy fordítva működő orgonán játszanánk. Alaphelyzetben az orgona minden hangja szól. Egy dallamot úgy tudunk előállítani, hogy minden hangot gátlunk (lenyomjuk a megfelelő, fordítva működő billentyűt), kivéve azokat amelyeket meg akarunk szólaltatni. No persze ehhez 10 ujj nem lenne elég. A gépi beszéd szintetizátorok és elektronikus zenék is használják ezt a szubsztraktív (kivonó) technikát. Kiindulnak egy fehér zajból vagy egy hullámgenerátor jeléből, mely minden (vagy sok) frekvenciát tartalmaz, és különböző szűrőkkel eltávolítanak belőle frekvenciákat, ezzel „faragják” a hangot, mint ahogy egy szobrásznak is „csak” le kell faragnia a felesleges követ a szoborról, hogy elkészüljön a mű.
A rendszer párhuzamosságában benne van még egy dimenzió. Többféle dolgot tervezünk. A tervek a fent leírt lépcsőkön keresztül alakulnak ki és jutnak el a megvalósításig, de terveinknek mások a kiindulási pontjai, ingerei, gyökerei. Mint láttuk a homloklebeny darabolásánál, eltérő területek eltérő forrásból származó ingereket dolgoznak fel, eltérő szempontok szerint. A pszichológusok 4 párhuzamos csatornát írtak le.
Van az akaratlagos mozgástervezés (1): ez az SMCt, PMCt, és az M1 útvonalon zajlik. De például szemmozgásaink tervezésére (2) van egy külön hasonló csatorna, mely a frontális szem mezőből indul. Van aztán egy gondolkodási csatorna (3), mely a dorsolaterális (felső-oldalsó) homloklebenyből indul és fontos a döntéshozatalban és a munkamemóriában. Végül van egy limbikus (érzelmi, 4) csatorna is, mely az ACC-ből (elülső övtekervény) és az orbitofrontal kéregből indul, és az érzelmek, motivációk és jutalom-alapú tanulás csatornája. Az utóbbi két csatorna eredménye aztán persze rácsatolódhat a mozgástervezés csatornájára. Az egyes csatornák (mint korábban pedzegettük) a törzsdúcok eltérő részein „futnak”.
A hangszintézis példánál jutott eszembe egy párhuzam, mely összefoglalásnak jó lehet. A modern gyártási technológiákban megjelentek az additív és szubsztraktív, azaz hozzáadó és elvevő technológiák. Additív a 3D nyomtatás, ahol számítógép vezérelt módon mozgó adagolófejből kerül az anyag a kívánt helyre. Szubsztraktív egy CNC maró vagy egy lézervágó, ahol a meglévő anyagból forgácsolással vagy lézerrel távolítják el a nem szükséges részeket. Manapság sok esetben a két technológia egymást követi.Így jelentősen kevesebb anyag és energiafelhasználással, egyetlen geometriailag jóval bonyolultabb, számítógéppel, akár evolúciós algoritmusokkal tervezett alkatrészt is elő lehet állítani. No a mozgástervezésben az agyban is először egy hozzáadó (additív) lépés történik az agykéregben és ezt egy kivonó (szubsztraktív) lépés követi.
És ha már a visszacsatolás dícséretéről szólt ez a fejezet. Hol is voltak itt visszacsatolások? Egyrészt ugye még kishálózat szinten az egyes agykérgi területeken található oszlopok rétegei között. Azután vannak ugye a kéreg-tözsdúcok/kisagy-talamusz körök (amikben mellesleg csak előrecsatolt hálózatok vannak). És hát visszacsatolás létezik a kérgi területeke között is. Visszacsatolások nélkül nem tudnánk finomítani döntéseinket és nem lennének belső állapotaink, csak a külvilág ingerei váltanának ki egyszerű válaszokat.
Huhh. Hát az egyik legbonyolultabb rendszerrel megvagyunk. Azért van még. A következőkben a memóriákról és a tanulás köreiről lesz szó.

Szerző: Gulyás Attila

A törzsdúc- és a kisagy-kör működése I. A visszacsatolás dícsérete IV.: A tanulás hurkai