Сосредоточив внимание на взаимодействии между нейронами, исследователи смогли многое узнать о том, как работает наш мозг. Новое исследование, тем не менее, немного уменьшило масштаб и обнаружило более крупные завихрения, которые, по-видимому, помогают мозгу самоорганизовываться по областям.
Изучение электрической активности мозга только за последние несколько лет привело к довольно впечатляющим результатам. Мы увидели новые взгляды на то, как форма мозга влияет на его функции; методы борьбы с депрессией путем магнитной стимуляции определенных участков мозга; и способ, с помощью которого мозг может обучаться в три раза быстрее, чем обычно.
Но большая часть науки, стоящей за этими исследованиями, сосредоточена на электрических импульсах, которые распределяются между нейронами в некотором роде по линейной схеме — очень похоже на наблюдение за магистралью электрического транспорта, протекающей в разных направлениях. Новое исследование, проведенное учеными из Университета Сиднея в Австралии и Университета Фудань в Китае, показало, что в коре больших полушарий головного мозга, внешнем слое мозга, существуют более крупные завихрения электрической активности. Продолжая аналогию, это что-то вроде потоков ветра в воздухе над автомагистралями.
Команда обнаружила водовороты, изучив МРТ-сканы мозга 100 молодых людей.
«Эти спиральные узоры демонстрируют сложную и сложную динамику, перемещаясь по поверхности мозга и вращаясь вокруг центральных точек, известных как фазовые сингулярности, — сказал старший автор и доцент США Пулин Гонг. , играющий решающую роль в организации сложной деятельности мозга.
Ведущий автор исследования и аспирант Ибэнь Сюй говорит, что эта организация может принимать форму передачи информации между различными специализированными областями мозга по мере того, как завихрения текут и меняют направление. Тот факт, что эти спирали были обнаружены в коре головного мозга, важен, так как это область мозга, которая выполняет некоторые ключевые функции, включая внимание, речь, память и восприятие.
«Одна из ключевых характеристик этого мозга спиралей заключается в том, что они часто возникают на границах, разделяющих различные функциональные сети в мозге», — сказал Сюй. «Благодаря своему вращательному движению они эффективно координируют поток активности между этими сетями.
«В нашем исследовании мы заметили, что эти взаимодействующие мозговые спирали позволяют гибко реконфигурировать активность мозга во время выполнения различных задач, связанных с обработкой естественного языка и оперативной памятью, чего они достигают, изменяя направление вращения», — добавил он.
Нет. только исследователи считают, что открытие приведет к лучшему пониманию того, как функционирует наш мозг и как работать с такими заболеваниями, как слабоумие, но они считают, что это может помочь улучшить компьютерные системы, основанные на способах, которыми наш мозг обрабатывает данные. /p>
«Сложные взаимодействия между несколькими сосуществующими спиралями могут позволить выполнять нейронные вычисления распределенным и параллельным образом, что приведет к замечательной вычислительной эффективности», — сказал Гонг.
Исследование была опубликована в журнале Nature Human Behavior.
Посмотрите изображение из исследования в видео ниже.
Мозговые спирали путешествуют по кора
