В човешкия мозък има много слоеве. От набръчканата му външна част до най-тъмните му дълбини и учените се опитват да разберат всички тях. Но изглежда са пренебрегнали модели на активност на повърхността.

Екип физици, занимаващи се с флуиди, от университета в Сидни в Австралия и университета Фудан в Китай открили мозъчни сигнали, които се проявяват през най-външния слой на нервната тъкан на мозъка - мозъчната кора, след като сканирали мозъците на 100 човека. Сигналите били като спирали, подобни на вихър от турбулентен въздух.

Ако успеем да разберем как спиралите са свързани с когнитивните процеси това може значително да подобри разбирането ни за динамиката и функциите на мозъка“, каза старшият автор Пулин Гонг, физик от университета в Сидни.

Кортексът е набръчканият външен слой на мозъка, изграден от плътна невронна тъкан, която е нагъната в двете полукълба на мозъка ни. Тази част е отговорна за сложните ни когнитивни функции като език и съхраняване на спомени.

Невролозите са се фокусирали върху „картографирането“ на мозъчната активност отдолу нагоре, за да разберат вътрешната работа на региони като кортекса: събират изображения на клетките, за да определят как комуникират в мрежи, което поражда и техните функции.

Екип анализирал данни от изображения на мозъка, събрани като част от проекта Human Connectome, използвайки методи, познати на физиците, които се занимават с флуиди и сложни вълнови модели в турбулентни потоци.

Функционалните MRI сканирания произвеждат образни данни, които показват кога и къде мозъкът „светва“ в изблик на активност и е наситен с кислород. Спираловидните модели, идентифицирани в данните, приличат на калейдоскопични вълни.

Тези спирални модели показват сложна динамика, движейки се по повърхността на мозъка, докато се въртят около централни точки, известни като фазови сингулярности“, обяснява Гонг.

Подобно на вихрите при турбуленция, спиралите участват в сложни взаимодействия и имат решаваща роля в организирането на важните дейности на мозъка“, хипотезира той.

Ритмични, спираловидни вълни са били откривани и преди в невронни вериги, движещи се през локални мозъчни региони, които обработват сензорни входове, като зрителния, слуховия и соматосензорния кортекс.

Но как вълните, подобни на водовъртеж, могат да се материализират в мозъчната кора не е било проучвано досега, оставяйки пропуски в разбирането ни за това как мозъчните функции във всеки от регионите се свързват.

Изглежда, че спиралните вълни обхващат множество мрежи от взаимосвързани клетки и са разположени на много определени анатомични места, което предполага, че те могат да играят известна роля в координирането на мозъчната дейност.

Тази теория била тествана с допълнителни анализи, от които станало ясно, че спиралите променяли посоката си, за да регулират мозъчната активност при езикови задачи и такива свързани с паметта, като слушане на истории и отговаряне на математически задачи.

Една ключова характеристика на тези мозъчни спирали е, че те често се появяват на границите, които разделят различните функционални мрежи в мозъка“, обяснява студентът по физика Ибен Сю, от университета в Сидни.

Изследователите смятат, че въртящите се спирали на тези места могат да действат като порта, позволявайки на мозъчната активност да тече през друга област, когато завъртанията са противоположни, или като стена, блокирайки я, когато се въртят в същата посока.

Чрез своето въртеливо движение те ефективно координират потока от дейности между тези мрежи“, предполага Xu.

Констатациите отговарят на алтернативна теория за това как сложните мозъчни функции възникват от активността на отделните клетки. Теорията предполага, че вълнообразните модели на мозъчна активност са изваяни от формата на самия мозък – гънките, браздите и контурите – а не от неговите взаимовръзки.

Невробиологът Кентарох Такагаки от университета Токушима в Япония, който не е участвал в проучването, казва, че резултатите на Гонг и колегите му също „представляват рязък контрапункт“ на колонната хипотеза за мозъка, която описва как кортексът е организиран в колони от неврони, които обработват информацията.

Записите на fMRI, използвани в проучването, обаче улавят само бавно движещи се вълни на мозъчната активност, така че са необходими повече изследвания, за да се види дали подобни модели се появяват при по-бързи трептения на мозъчните вълни и при сканиране с по-висока резолюция.

Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни
ЕС подготвя нови санкции срещу Русия

ЕС подготвя нови санкции срещу Русия

Свят Преди 4 часа

Кая Калас: Войните се губят от тези, на които първи им свършват парите или войниците

Полицията в Париж простреля мъж на гара, въоръжен с нож

Полицията в Париж простреля мъж на гара, въоръжен с нож

Свят Преди 5 часа

Мъжът е бил известен на полицията за извършено домашно насилие

Затварят временно дома за стари хора в Помориe

Затварят временно дома за стари хора в Помориe

България Преди 6 часа

Нова проверка на РЗИ установи, че нито едно от предписанията, дадени преди месец, не е изпълнено

Ивайло и Калин се срещат на Арената за братски дуел в “Игри на волята”

Ивайло и Калин се срещат на Арената за братски дуел в “Игри на волята”

Любопитно Преди 6 часа

Сапунджиева търси път към останалите в племето на Феномените

Двама митничари са задържани на ГКПП "Калотина"

Двама митничари са задържани на ГКПП "Калотина"

България Преди 7 часа

В момента на място тече акция на ГДБОП

Криза на върха в Украйна, Зеленски уволни двама министри

Криза на върха в Украйна, Зеленски уволни двама министри

Свят Преди 8 часа

Причината е свързано с обществения ядрен оператор "Енергоатом" разследване за корупция

Задържаха 18-годишен за пожар в центъра на София

Задържаха 18-годишен за пожар в центъра на София

България Преди 8 часа

Обвиняемият е задържан за срок до 72 часа

"Лукойл": Преговаряме с потенциални купувачи

"Лукойл": Преговаряме с потенциални купувачи

Свят Преди 9 часа

Компанията се стреми да осигури непрекъсната работа на активите по време на тяхната продажба

<p>Задържаха Шрек за отвличане на млада жена в Свиленград</p>

Трима отвлякоха млада жена в Свиленград, мъж с прякор Шрек е задържан

България Преди 9 часа

Заедно с него в ареста като съпричастни към случая са още един мъж и една жена

Излезе изтрита сцена с импровизираната целувка между Блейк Лайвли и Джъстин Балдони от "Никога повече"

Излезе изтрита сцена с импровизираната целувка между Блейк Лайвли и Джъстин Балдони от "Никога повече"

Любопитно Преди 9 часа

Адвокатите на Балдони твърдят в документи, че 38-годишната звезда от „Клюкарката“ е добавила сцената към сценария

СГП предаде на съд Никола Барбутов и още трима

СГП предаде на съд Никола Барбутов и още трима

България Преди 9 часа

Никола Барбутов е предаден на съд и за подкуп

Специален британски лиценз за българския „Лукойл“

Специален британски лиценз за българския „Лукойл“

Свят Преди 9 часа

Лицензът важи до февруари

Жената, която предвиди убийството на Кенеди — историята на Джийн Диксън

Жената, която предвиди убийството на Кенеди — историята на Джийн Диксън

Любопитно Преди 10 часа

Истинската история на медиумката, чиито предсказания стигнаха до президентите на САЩ

КЗП се самосезира за цените на паркирането в София

КЗП се самосезира за цените на паркирането в София

България Преди 10 часа

КЗП обръща внимание, че Законът за въвеждане на еврото предвижда сериозни санкции