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
.

Западният бряг - ключ за решаване на близкоизточния конфликт

Свят Преди 8 минути

Западният бряг неминуемо ще играе важна роля за всяко бъдещо решение на израелско-палестинския конфликт

Бивш военен осъди прокуратурата за 50 000 лева

Бивш военен осъди прокуратурата за 50 000 лева

България Преди 8 минути

Петров е сред тримата висши офицери, които бяха съдени и оправдани за взривовете в поделението в Челопечене

<p>Съдът отложи делото&nbsp;за фаталната катастрофа на Околовръстното шосе</p>

Съдът отложи делото срещу Димитър Любенов за фаталната катастрофа на Околовръстното шосе

България Преди 34 минути

Любенов е обвинен за катастрофата, при която загина френски гражданин

До края на годината Плевен трябва да остане само на нощен режим на водата

До края на годината Плевен трябва да остане само на нощен режим на водата

България Преди 40 минути

Водните количества, добивани от регионалните водоизточници в Долна Метрополия, като кладенци са удвоени

Китай с исторически пробив: Изпрати екипаж под ледената покривка на Арктика

Китай с исторически пробив: Изпрати екипаж под ледената покривка на Арктика

Свят Преди 48 минути

Едно от най-значимите постижения на мисията е използването на дълбоководната подводница „Джиаолун“

<p>Магнитните бури увеличават риска от инфаркти</p>

Изследване: Магнитните бури увеличават риска от инфаркти

Свят Преди 1 час

НАСА обяви, че Слънцето официално е достигнало слънчевия максимум – върхът на активността в своя 11-годишен цикъл

Полша задържа украинец за взривяването на "Северен поток"

Полша задържа украинец за взривяването на "Северен поток"

Свят Преди 1 час

Миналия месец италианската полиция арестува украински гражданин, заподозрян в координиране на атаките

Турски рибари откриха украински дрон в Черно море

Турски рибари откриха украински дрон в Черно море

Свят Преди 1 час

Констатирано е, че плавателният съд е дрон от серията Magura V5

<p>Уролог: Не подценявайте проблема с уринирането</p>

Уролог разкрива: Защо не можете да уринирате и кога е спешно?

Свят Преди 1 час

При някои симптоми незабавно трябва да отидете в болница

Украйна свали руски хеликоптер Ми-8 за милиони с дрон

Украйна свали руски хеликоптер Ми-8 за милиони с дрон

Свят Преди 1 час

Уникална операция край Котляривка свали боен Ми-8 на стойност над $10 милиона

Съдът оправда изцяло прокурор Константин Сулев

Съдът оправда изцяло прокурор Константин Сулев

България Преди 2 часа

Присъдата не е окончателна и подлежи на протест пред горната инстанция

Кремъл: Мнозина в Одеска и Николаевска област искат да свържат съдбата си с Русия

Кремъл: Мнозина в Одеска и Николаевска област искат да свържат съдбата си с Русия

Свят Преди 2 часа

Песков добави, че за Европа би било по-добре да търси диалог с Русия по въпросите на сигурността

<p>Дори малко алкохол увеличава риска от деменция</p>

Проучване: Дори малко алкохол увеличава риска от деменция

Свят Преди 2 часа

За хората с по-малък генетичен риск от Алцхаймер често зависи „кога“ и „как“ пият

Снимката е архивна

4 загинали, включително 3 деца, при пожар по време на рожден ден в Пенсилвания

Свят Преди 2 часа

Четирима души, включително 1-годишно бебе, 4-годишно дете и 17-годишен младеж, загинаха, след като огън обхвана къща по време на рожден ден в Лебанон

"Да, България" предлага служителите на ДАИ да носят бодикамери

"Да, България" предлага служителите на ДАИ да носят бодикамери

България Преди 2 часа

Това съобщи във Facebook съпредседателят на политическата формация Ивайло Мирчев

Обявиха продължението на „Семейство Симпсън“ на големия екран

Обявиха продължението на „Семейство Симпсън“ на големия екран

Любопитно Преди 2 часа

Семейството ще се завърне в киносалоните след 20-годишна пауза