Te u zagrebu filozofski fakultet

Životopis

Danko Nikolić rođen je u Zagrebu 10. travnja 1966. godine gdje je pohađao osnovnu školu te srednjoškolsko obrazovanje u srednjoj tehničkoj školi “Nikola Tesla”, gdje je završio prve dvije godine a nastavio u srednjoj građevinskoj školi “Zvonko Brkić”, također u Zagrebu, koju je završio 1984. godine sa zanimanjem građevinski tehničar. Višu građevinsku školu Sveučilišta u Zagrebu upisao je 1985. godine, koju završava 1992. godine. Paralelno sa studijem građevine, 1987. godine upisuje i studij psihologije na Filozofskom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu. Studij psihologije završio je 1994. godine obranom diplomske radnje pod naslovom «Subjektivno i objektivno vrijeme kod fenmena alfa-sinkronizacije pri procjeni kratkih vremenskih intervala».

1992. godine proveo je kraće vrijeme u Domovinskom ratu, gdje je u periodu od oko tri mjeseca obnašao funkciju brigadnog psihologa. Iste godine nastavio je obrazovanje u Sjedinjenim Američkim Državama gdje upisuje postdiplomski studij na University of Oklahoma. Na tom sveučilištu bio je i predavač u Odsjeku za psihologiju, predavajući nekoliko kolegija koji su pokrivali područja statistike, percepcije, kognitivne psihologije i računalnog programiranja. Na istom sveučilištu 1997. godine stječe magisterij znanosti (Master of Sciences) obranom radnje pod naslovom A Random Walk Model for the Speed-Accuracy Tradeoff Paradigm. Dvije godine kasnije, 1999. stječe doktorat znanosti (PhD) iz područja kognitivne psihologije obranom radnje pod naslovom Neurophysiological mechanisms underlying the distinction between automatic and controlled processes.

Nakon stjecanja doktorata napušta Sjedinjene Američke Države i prihvaća mjesto u Njemačkoj (Frankfurtu am Main) na Max-Planck institutu u području istraživanja mozga. Nakon godinu dana postaje voditelj radne grupe (Arbeitsgruppenleiter) od kada i vodi laboratorij za elektrofiziologiju. Na istom institutu radi i danas. Uz Max-Planck institut, od 2005-te godine ima poziciju znanstvenika-gosta na Frankfurt Institute for Advanced Studies.

D. Nikolić vrlo je aktivan kao znanstvenik jer do sada bio recenzent u većeg broja znanstvenih časopisa, od kojih su neki vodeći u području neuroznanosti (Psychological Science, Behavioral and Brain Sciences, Trends in Cognitive Sciences, Journal of Neuroscience, European Journal of Neuroscience, British Journal of Psychology, Review of Psychology, Croatian Medical Journal, PLoS One (Public Library of Science), Physics Letters A). Aktivni je član društva Society for Neuroscience.

Znanstvena djelatnost
D. Nikolić objavio je ukupno 25 znanstvenih radova, samostalno ili u koautorstvu. Prema pravilniku broj radova koji se priznaje s obzirom na broj koautora je 18. Svi radovi su u međunarodnim časopisima, od kojih su neki i vodeći svjetski časopisi iz neuroznanosti, te se svi mogu svrstati u kategoriju A1.

Noviji znanstveni radovi Danka Nikolića se mogu svrstati u tri glavna istraživačka područja: 1. neuralna sinkronizacija; 2. radno pamćenje i 3. sinestezija.

Proučavanjem sinkronizacije živčanih impulsa bavi se u području vidnog korteksa. Osnovno spoznajno pitanje povezano s proučavanje sinkronizacije je: kako promjene u prostorno vremenskoj strukturi živčanih impulsa utječu na vidne osjete i percepciju? Drugim riječima, D. Nikolić pokušava razumjeti kako aktivnost neurona u vidnom korteksu čine percepciju mogućom. U sklopu te istraživačke aktivnosti objavio je veći broj radova uglavnom u vodećim časopisima za neurofiziološka istraživanja.

Potrebno je naglasiti da je u tom istraživačkom području njegovim radom dan značajan doprinos razumijevanju procesa indukcije svjetline. Poznato je već neko vrijeme da svjetlina podražaja koju opažamo ne ovisi samo o stvarnoj, fizikalnoj svjetlini tog podražaja već i o interakciji podražaja s kontekstom u kojem se nalazi. Kada zbog takve interakcije dolazi do iluzije da je podražaj svjetliji nego što u stvarnosti je, govorimo o indukciji svjetline. D. Nikolić je sa svojim kolegama, otkrio da pri određenim situacijama (ali ne svim) do indukcije svjetline dolazi, ne zbog povećane frekvencije paljenja neurona—kako bi se očekivalo—već kao iznenađenje svim prethodnim teorijama o funkciji mozga, zbog povećanje sinkronizacije akcijskih potencijala neurona u vidnom korteksu. Dakle, veliki broj neurona generira impulse unutar vrlo kratkog vremenskog perioda od oko 10-15 milisekundi i ta sinkronizacija dovodi do subjektivnog doživljaja povećanog intenziteta podražaja koji pak rezultira percepcijom povećanog kontrasta. Ta su istraživanja napravljena kombinacijom elektrofiziologije i psihofizičkih mjerenja doživljavanja kontrasta podražaja i publicirana su u slijedećem radu:

Biederlack, J., M. Castelo-Branco, S. Neuenschwander, D.W. Wheeler, W. Singer and D. Nikolić, (2006). Brightness induction: Rate enhancement and neuronal synchronization as complementary codes. Neuron 52, 1073-1083

Međutim, većina neurofizioloških radova D. Nikolića se bavi problemom vezanim uz male vremenske pomake pri sinkronizaciji živčanih impulsa. Iako su mali vremenski pomaci (do 10-15 milisekundi), bili otkriveni još 1996-te, D. Nikolić i njegovi suradnici bili su prvi koji su prepoznali njihovu moguću ulogu u «neuralnom komuniciranju». Formulirao je hipotezu da neuroni udešavaju te vremenske pomake u funkciji prenošenja informacija, ili drugim riječima, svaki podražaj izaziva drugačiji sklop vremenskih pomaka među neuronima. Drugi neuroni koji primaju takve informacije, bogate vremensko-prostornom strukturom, koriste te ulaze da bi extrahirali informacije o karakteristikama podražaja. Istraživanja u tom području rezultirala su većim brojem publikacija:

Havenith, M.N., Zemmar, A., Yu, S., Baudrexel, S.M., Singer, W., and Nikolić, D. (2009). Measuring sub-millisecond delays in spiking activity with millisecond time-bins. Neuroscience Letters, 450, 296-300.

Schneider, G., and Nikolić, D. (2008). A stochastic framework for the quantification of synchronous oscillation in neuronal networks. Proceedings of the Fifth International Workshop on Computational Systems Biology, WCSB 2008, pp. 169-172.

Fries, P., Nikolić, D., and Singer, W. (2007). The gamma cycle. Trends In NeuroSciences, 30, 309-316.

Nikolić, D. (2007). Non-parametric detection of temporal order across pairwise measurements of time delays. Journal of Computational Neuroscience, 22 (1), 5-19.

Schneider G., M. N. Havenith, and D. Nikolić (2006) Spatio-temporal structure in large neuronal networks detected from cross correlation. Neural Computation, 18, 2387-2413.

Schneider, G., and Nikolić, D. (2006). Detection and assessment of near-zero delays in neuronal spiking activity. Journal of Neuroscience Methods, 152, 97-106.
Dok je D. Nikolić do 2006. godine bio jedan od pionira takvih istraživanja, danas je ta hipoteza postala vrlo popularna i testira se na razne načine u brojnim laboratorijima širom svijeta. Uskoro po objavljivanju, teorijski rad Fries, Nikolić i Singer (2007), bio je u tom periodu prema bazi ScienceDirect, 11. najčitaniji članak u neuroznanosti uopće. Sudeći prema broju eksperimenata koji se danas izvode u raznim laboratorijima i pokušaju testiranja predložene teorije, može se lako zaključiti o vrlo značajnoj heurističkoj vrijednosti spomenutog teorijskog modela.

Može se još dodatno istaknuti rad D. Nikolića na strukturi mreža sinkroniziranih neurona, za koje se ispostavilo da imaju karakteristike mreža maloga svijeta. To znači da se neuroni ne sinkroniziraju po principu svaki-sa-svakim, već da je organizacija slična na neki način organizaciji računalnih mreža (npr. interneta) gdje postoji manji broj centralnih računala ili tzv. «hub»-ova. Ispostavilo se da neuroni koji imaju funkciju «hub»-ova, tj. oni koji se sinkroniziraju s većim brojem drugih neurona, imaju izuzetno jako izražene karakteristike selektivnosti za podražaje. Drugim riječima, centralni sinkronizatori čitavog nervnog sistema su oni neuroni koji reagiraju samo na vrlo specifične podražaje. To otkriće ima niz implikacija za razumijevanje dinamike nervnog sistema, posebno kroz funkciju inhibitornih neurona, a što je opisano u slijedećem radu:

Yu, S., Huang, D., Singer, W., Nikolić, D. (2008). A small world of neuronal synchrony. Cerebral Cortex, 18, 2891-2901.
Drugo važno istraživačko područje D. Nikolića jesu istraživanja radnog pamćenja, a koja su provedena u području pažnje, gdje D. Nikolić kroz rad sa svojim suradnicima jasno dijeli mišljenje sa Alanom Baddeleyom, jednim od vodećih svjetskih znanstvenika u području istraživanja radnog pamćenja, zastupajući tezu da pažnja dijeli veliki broj karakteristika s radnim pamćenjem, tako da postaje upitno je li distinkcija između ta dva fenomena uopće potrebna. Izgleda da je jedna mogućnost da se ta dva fenomena—pažnja i radno pamćenje—sklope u jedan konstrukt koji bi bio dovoljan za formuliranje opće kognitivne teorije. To takvih zaključaka D. Nikolić došao je na osnovu istraživanja uloge radnog pamćenja i pažnje pri pohranjivanju informacija u vidno dugoročno pamćenje, a koji su nalazi opisani su slijedećim publikacijama:
Nikolić, D. and W. Singer (2007) Creation of visual long-term memory. Perception & Psychophysics, 69: 904-912.

Mayer, J.S., Bittner, R.A., Nikolić, D., Bledowski, C., Goebel, R., Linden, D.E. (2007) Common neural substrates for visual working memory and attention. NeuroImage, 36, 441-53.

Mayer, J. S., Robert, A.B., Linden, D.E.J. & Nikolić, D., (2007) Attentional demand influences strategies for encoding into visual working memory. Advances in Cognitive Psychology, 3(4), 429-448.
Konačno, D. Nikolić je s kolegama ostvario značajan doprinos istraživanju fenomena sinestezije. Bilo je neophodno dokazati eksperimentalno, dakle iz pozicije promatrača ili tzv. treće osobe, da fenomen sinestezije stvarno postoji. Osobe koje doživljavaju sinestezije tvrde da imaju dodatna perceptivna iskustva koja ne dolaze direktno od strane vanjskih podražaja, već indirektno, kroz podražaje iz nekog drugog modaliteta. Npr., prema njihovim subjektivnim izvješćima, zvučno prezentiran podražaj može izazvati vidna perceptivna iskustva, što su vrlo često boje. Da bi dokazao postojanje sinestezije, D. Nikolić je pokazao da samo sinestetska perceptivna iskustva imaju karakteristike oponentnih boja, ali ne i uobičajene svakodnevne asocijacije s bojama (npr. limun je žut ili zelen a nikada plav ili crven). U Stroop zadatku, crvena boja koja je izazvana sinestezijom interferia najjače s oponentnom zelenom bojom podražaja a interferencija je puno manja ako je podražaj prezentiran u plavoj ili žutoj boji koje nisu oponentne. To međutim nije slučaj kada se istražuju svakodnevne asocijacije. Kada je npr. prezentiran oblik srca, koji je uobičajeno asociran sa crvenom bojom, žuta, zelena i plava proizvode podjednaki stupanj interferencije. Ti rezultati dokazuju postojanje sinestezije kao posebnog perceptivnog fenomena jer je poznato da samo neuroni u vidnim područjima imaju receptivna polja pod utjecajem oponentnih boja. Ako jedan neuron reagira na npr. crvenu boju, zelena boja će proizvesti inhibiciju (a time i interferenciju) dok plava i žuta boja neće imati nikakav efekt. Ti rezultati i zaključci su objavljeni u radu:

Nikolić, D., P. Lichti and W. Singer (2007) Color-opponency in synesthetic experiences. Psychological Science, 18, 481-486.

Iznimna znanstvena aktivnost D. Nikolića oslikava se i sudjelovanjem na velikom broju prestižnih znanstvenih skupova (38) te još dodatna 22 pozvana predavanja kako na znanstvenim skupovima tako i na znanstvenim institucijama.