Ekvipotentsiaalsus

Ajalooline kontekst

19. sajandil selgitati aju toimimist lokaalsusteooriate abil. Broca kõnepiirkond leiti 1861. aastal. 1870. aastal märgiti ajukoor aju motoorikakeskuseks ning ajukoores defineeriti üldised visuaalsed ja auditoorsed piirkonnad. Biheiviorismis öeldi, et õpitud vastused stiimulitele on sisuliselt rida teatud ühendusi ajukoores. Lashley väitis, et on võimalik neid ühendusi avastada ning otsis aktiivselt piirkondi, mis seostuvad õppimisega.

Eksperimendid

1920. aastal alustas Lashley Minnesota ülikoolis katseid valgete rottidega . Omandades doktorikraadi geneetikas, sooritas Lashley katseid rottide ajukoega, uurides õppimise lokalisatsiooni. Katseid sooritas ta koos Shepherd Ivory Franziga.
Esimestes katsetes ehitas Lashley labürinte ning Franz hoolitses rottide ajude modifitseerimise eest. Eelnevalt olid mõlemad täheldanud seda, et rotid muutusid labürindis toidu leidmisel aina paremaks. Nüüd kontrollisid nad, kas aju vigastused põhjustavad siinkohal muutusi. Selgus, et lokaliseeritud väikesed vigastused ei halvanud rottide võimeid, kuid kahjustused suurel ajualal takistasid toidu leidmist oluliselt.
Selle alusel leidsid nad, et lokalisatsiooni teooria ei leia toetust,
aju erinevad osad töötavad koos et mingit ülesannet täita ning terved ajuosad asuvad kahjustunud ajuosi kompenseerima.
Ghiselli ja Brown sooritasid katseid, kus kahjustati erinevaid rottide subkortikaalseid ajuosi, ning võrdlesid nende sooritust labürindis tervete rottide sooritusega. Vigastatud rotid ei õppinud nii kiiresti kui terved, kuid ükski konkreetne ajuosa ei olnud vajalik, et õppimine toimuks. Selliseid katseid on tehtud ka inimestega, kelle ajud on kahjustunud erineval viisil. Ka inimestelt kogutud andmed kalduvad Lashley teooriaid toetama 
Ekvipotentsiaalsus selgitab, kuidas suudavad ajutraumade tõttu mingi funktsiooni kaotanud inimesed need oskused uuesti selgeks õppida. See läheb näiliselt vastuollu lokalisatsiooni ideedega, mis väidavad, et aju teatud piirkonnad hoolitsevad vastavate funktsioonide eest. See aga ei tähenda, et lokalisatsiooni ei eksisteeriks väga spetsiifiliste ülesannete juures, nagu keel ja meeled. Üldiste funktsioonide, nagu õppimine, puhul pole suudetud aga lokalisatsiooni tuvastada, ning need ilmnevad uuesti aju kahjustamata piirkondades.

Olulised uuringud

Hubel ja Wiesel leidsid oma uuringutes, et V1 piirkond visuaalkorteksis püsib pärast kriitilise arengu perioodi võrdlemisi muutumatuna . Teised teadlased uurisid ka keele kasutuseks vajaminevate piirkondade muutusi arengu jooksul ning ka siin tuvastati suhteline muutumatus pärast kriitilist perioodi. Keskkonnamuutustest tingitud muutused käitumises ning kognitsioonis leiti aga suutvat modifitseerida juba kujunenud neuronitevahelisi ühendusi, samuti läbi neurogeneesi hippokampuses ja väikeajus .
Madalamates neokortikaalsetes piirkondades on tuvastatud viimaste aastakümnete jooksul tehtud uuringutes märkimisväärseid muutuseid ning need on leitud omakorda mõjutavat olulisel määral neuronaalset aktivatsiooni. Neuroteaduses on seeläbi võetud omaks, et kogemus võib muuta aju füüsilist struktuuri ja füsioloogiat. Alates 2014. aastast on neuroteadlased asunud viima vastavusse kriitilise perioodi uuringute tulemusi (kus on tuvastud aju suhteline muutumatus pärast kriitilist perioodi) hilisemate uuringute tulemustega, mille järgi aju võib muutuda ja muutub reaktsioonina stiimulitele.