Beyin, hareketleri tek bir bölgeden değil; birbirine yoğun biçimde bağlı birden fazla korteks bölgesinin ortak çalışmasıyla kontrol eder. Bu dağıtık yapıyı anlamak için bilim insanları, fareleri 15 farklı hedefe uzanıp kavrama yapmaları için eğitti ve bu sırada duyusal-motor korteksin beş farklı bölgesindeki 39.000'den fazla katman 2/3 nöronunu eş zamanlı olarak görüntüledi.
Araştırmada kullanılan iki fotonlu kalsiyum görüntüleme tekniği, hücre düzeyinde çözünürlük sunarak her bir nöronun görev sırasında nasıl ateşlendiğini kayıt altına aldı. Araştırmacılar, her nöronun yanıt profilini yorumlanabilir metriklerle tanımlayarak bu özellikleri korteks yüzeyine haritaladı.
Sonuçlar çarpıcıydı: Nöronların yanıt özellikleri, anatomik bölge sınırlarında zaman zaman ani değişimler gösterdi. Motor bölgelerdeki nöronlar, hedef konumla daha keskin ve doğrusal ilişkiler kurarken, somatosensör bölgelerdeki nöronlar çok daha çeşitli ve heterojen örüntüler sergiledi. Bu durum, her bölgenin hesaplama sürecine farklı bir katkı sağladığına işaret ediyor.
Ancak asıl dikkat çekici bulgu, bu bölge sınırlarının sandığından çok daha az belirgin olduğuydu. Farklı işlevsel profillere sahip nöron toplulukları, anatomik sınırlarda keskin geçişler göstermekle birlikte birbiriyle iç içe geçmiş, karışık kümeler de oluşturuyordu. Yani tek bir anatomik bölge içinde bile birden fazla işlevsel nöron tipi yan yana bulunabiliyordu.
Bu bulgular, korteksin işlevsel organizasyonunun yalnızca anatomik atlaslar aracılığıyla tam olarak açıklanamayacağını gösteriyor. Hareket kontrolü, sınırları net çizgilerle belirlenmiş bölgelerin değil; dinamik biçimde etkileşen ve iç içe geçmiş nöron topluluklarının ortak ürünü olarak şekilleniyor. Araştırma, gelecekte hem motor hastalıkların anlaşılmasına hem de beyin-makine arayüzü teknolojilerine katkı sağlayabilecek önemli bir çerçeve sunuyor.