Մաքքենզիի լաբորատորիան ուսումնասիրում է, թե ինչպես են ստեղծվում հիշողությունները, ինչպես են ձևավորվում և տարածվում նյարդային գործունեության օրինաչափությունները և ինչպես վերահսկել նոպաների տարածումը:
Չնայած ուղեղի առավել ուսումնասիրված շրջաններից մեկին, հիպոկամպուսի հիմնական գործառույթը մնում է անհայտ: Իմ աշխատանքը ղեկավարվել է հարաբերական հիշողության շրջանակ հիպոկամպալ ֆունկցիան: Ըստ այս տեսության ՝ ժամանակի և տարածության մեջ տարանջատված իրադարձությունները կարող են կապված լինել միմյանց հետ ՝ հիպոկամպալային սխեմաների ասոցիատիվ կապի շնորհիվ: Այս տարածատիպային կամուրջը թույլ է տալիս բացահայտել նոր կանոններ և կատեգորիաներ, որոնք ես տեսնում եմ որպես այս հիշողության համակարգի հիմնական գործառույթը:
Ինչ -որ կերպ, հիպոկամպուսը կարողանում է կապել կեղևային շրջանները, որոնք հակառակ դեպքում թույլ ասոցիատիվություն կունենային: Մեքենայական ուսուցման լեզվով ասած ՝ հիպոկամպից կախված այս համերաշխությունը ընդլայնում է այն հատկությունների տարածքը, որի վրա կարող է առաջանալ ուսումը: Ինձ հետաքրքրում է, թե ինչպես են օրինաչափությունները հանվում մանրամասներից: Մասնավորապես, իմ լաբորատորիան ուսումնասիրում է, թե ինչպես է կատեգորիայի ուսուցման վրա ազդում հիպոկամպալ/կեղևային փոխազդեցությունների շնորհիվ հատկությունների ընդլայնված տարածքը:
Կյանքի ընթացքում 1 ամերիկացիներից 26 -ի մոտ ախտորոշվելու է էպիլեպսիա: Առկա դեղաբանական բուժումներն ունեն զգալի կողմնակի բարդություններ և արդյունավետ չեն այն բնակչության 30% -ի մոտ, ովքեր հաճախ տառապում են տարիներ առաջ ՝ նախքան այլընտրանքային բուժումներ փնտրելը, օրինակ ՝ առգրավման ֆոկուսի վիրահատական հեռացումը: Այն դեպքերում, երբ ուշադրության կենտրոնում անհայտ է, երբ կան բազմաթիվ օջախներ, կամ երբ հեռացումը չափազանց ռիսկային է, ուղեղի խորը գրգռումը կարող է լինել տարբերակ: Ներկայումս FDA- ի կողմից հաստատված երկու տարբերակ կա. թալամուսի նախորդ կորիզի քրոնիկական գրգռում, եւ փակ շրջանաձև, «արձագանքող» խթանում առգրավման սկիզբի գոտում: Ոչ ոք չգիտի, թե ինչու են այս խթանման արձանագրությունները արդյունավետ, որոնցից կարող են առավելապես օգտվել հիվանդները, կամ երբ և ինչպես խթանել թելադրելու լավագույն ռազմավարությունը:
Իմ լաբորատորիան աշխատում է առգրավման կանխատեսման ալգորիթմների մշակման վրա `նոպաները հայտնաբերելուց առաջ հայտնաբերելու համար: Այս առաջադեմ նախազգուշացումը կօգտագործվի նյարդային գործունեության խափանման համար `ուղեղը համաժամեցնելու և, հուսով եմ, դադարեցնելու տարածված իկտալ գործունեությունը սկզբնական գոտուց դեպի հակառակ դեպքում ուղեղի առողջ շրջաններ:
Ոչ ոք չգիտի, թե նյարդային գործունեության ո՞ր հատկանիշն է օգտագործում ուղեղն իր հետ շփվելու համար: Դա կարող է լինել նեյրոնների ինքնության ինքնությունը, որոշ ժամանակ անց այդ նեյրոնների արձակման արագությունը, որոշ ժամանակամիջոցում սինխրոն գործունեության օրինակը կամ նույնիսկ նեյրոնների ՝ միմյանց նկատմամբ կրակի հերթականությունը: Կարծում եմ, որ համաժամանակյա գործունեության օրինակը կարևոր է, և որ ուսումը հաստատվում է այն փոփոխություններով, որոնցում նեյրոնները միասին բռնկվում են ցանկացած հանգամանքներում: Իմ լաբորատորիան ուսումնասիրում է, թե ինչպես են գրգռիչ նեյրոնները մրցում միմյանց հետ կարճ ժամանակում միասին ակտիվ լինելու համար: Ես ուզում եմ իմանալ, արդյոք կողային արգելակումների պլաստիկությունը կարող է թելադրել, թե ով ում հետ կարող է կրակել և ինչ հանգամանքներում են կիրառվում համակեցության այդ կանոնները:
Հարաբերակցության բարդ ձևերը և մանրակրկիտ հավասարակշռված սինխրոնիան նշանակություն ունեն միայն այն դեպքում, եթե այդ թռիչքները կարող են տարատեսակ գործունեություն ծավալել ուղեղի ազդեցիկ շրջաններում: Ինչպե՞ս են ընթերցվում համաժամանակյա գործունեության օրինաչափությունները: Ինչպե՞ս են մուտքային ազդանշանները փոխազդում ընթացիկ գործունեության հետ, որն առաջացել է ներմարզում, կրկնվող կապի միջոցով: Կարո՞ղ ենք մեկուսացնել ուղեղի մի շրջանից մուտքերի յուրահատուկ ներդրումը մեկ այլ գործունեության մեջ `այս կենտրոնական հիշողության սխեմաների ցանկացած սինապսում սինապտիկ փոխանցման կանոն պարզելու համար: