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
Иран пусна китайските кораби през Ормузкия проток

Иран пусна китайските кораби през Ормузкия проток

Свят Преди 3 часа

Вчера китайски супертанкер с два милиона барела иракски суров петрол премина

Приеха промените в НПК на първо четене в комисия

Приеха промените в НПК на първо четене в комисия

България Преди 4 часа

С промените се въвежда задължение за компетентните правоприлагащи органи да уведомяват относно процесуалните права

Муцунски поиска среща с българския външен министър

Муцунски поиска среща с българския външен министър

Свят Преди 6 часа

Муцунски: Диалогът не е задължително да означава отстъпление

Фронтменът на Bring Me the Horizon със сътресение, след като фен го удари с телефон

Фронтменът на Bring Me the Horizon със сътресение, след като фен го удари с телефон

Любопитно Преди 7 часа

Оли Сайкс от Bring Me the Horizon пострада по време на концерт в Сейнт Луис. Изпълнителят е с леко сътресение на мозъка, след като бе ударен от хвърлен телефон. Въпреки болката и дезориентацията, музикантът довърши участието си пред 22 000 фенове

Държавно спецзвено ще бори високите цени

Държавно спецзвено ще бори високите цени

България Преди 7 часа

До седмица правителството ще предложи конкретни мерки за овладяване на инфлацията

Правят нова Комисия за противодействие на корупцията

Правят нова Комисия за противодействие на корупцията

България Преди 7 часа

Председателят на комисията ще се определя чрез жребий сред членовете

МОН обяви инструкции за предстоящите матури

МОН обяви инструкции за предстоящите матури

България Преди 8 часа

Идентификационната бланка с личните данни ще е неизменно свързана с първия лист

<p>Си нагости Тръмп с хрупкави ребра, патешко и тирамису</p>

Кулинарна дипломация в Пекин: Си Дзинпин нагости Тръмп с хрупкави ребра, патешко и тирамису

Свят Преди 8 часа

Докато двамата лидери си разменяха исторически послания за партньорство, китайските готвачи заложиха на сигурно, адаптирайки традиционното меню към прословутия американски вкус за бързо хранене и любими домашни класики

Въздушната линейка за мениджър от АЕЦ „Козлодуй”

Въздушната линейка за мениджър от АЕЦ „Козлодуй”

България Преди 8 часа

Пациентът е получил масивен инфаркт

Политическата криза във Великобритания ескалира, Уес Стрийтинг подаде оставка

Политическата криза във Великобритания ескалира, Уес Стрийтинг подаде оставка

Свят Преди 8 часа

Стрийтинг към Стармър: Вече е ясно, че няма да поведете Лейбъристката партия към следващите парламентарни избори

Спирова и Денисиньо спорят за короната в Hell’s Kitchen тази вечер

Спирова и Денисиньо спорят за короната в Hell’s Kitchen тази вечер

Любопитно Преди 8 часа

Големият шампион ще грабне наградата от 50 000 евро и титлата “Най-добър готвач на България”

Завързаха и ограбиха в дома му посред нощ човек в Лешница

Завързаха и ограбиха в дома му посред нощ човек в Лешница

България Преди 9 часа

Двама мъже са проникнали в къща в селото

Момчета пребиха и ограбиха човек в Перник

Момчета пребиха и ограбиха човек в Перник

България Преди 9 часа

Задържан е 16-годишен

Разбиха схема за 240 млн. евро с хранителни добавки, представяни като лекарства

Разбиха схема за 240 млн. евро с хранителни добавки, представяни като лекарства

България Преди 9 часа

До операцията се стигна, след като в Софийска районна прокуратура е подаден сигнал от бивш министър на здравеопазването