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
Сузана и Стоян се разделиха с романтичното приключение „Диви и красиви“

Сузана и Стоян се разделиха с романтичното приключение „Диви и красиви“

Любопитно Преди 54 минути

Дамите ще определят съдбата на тайния агент Чефо във формата

Зеленски: Русия продължава да убива и в деня на преговорите с Тръмп

Зеленски: Русия продължава да убива и в деня на преговорите с Тръмп

Свят Преди 1 час

Зеленски: Русия трябва да сложи край на войната, която започна

Собственикът на колата, ударила автобус, не познавал шофьора

Собственикът на колата, ударила автобус, не познавал шофьора

България Преди 3 часа

МВР: Само вчера Виктор Илиев е получил 2 фиша

Протест във Варна в подкрепа на кмета Благомир Коцев

Протест във Варна в подкрепа на кмета Благомир Коцев

България Преди 3 часа

Демонстрацията беше под наслов "на вечеря при Пламенка" пред заведение, което се смята, че е нейна собственост

Тръмп говори с Лукашенко преди срещата с Путин в Аляска

Тръмп говори с Лукашенко преди срещата с Путин в Аляска

Свят Преди 4 часа

Лукашенко е близък съюзник на Путин

Руският президент Владимир Путин вече е в Магадан

Руският президент Владимир Путин вече е в Магадан

Свят Преди 4 часа

Песков: Президентът винаги пристига навреме

Дворове и стопанска постройка пламнаха в Разбойна

Дворове и стопанска постройка пламнаха в Разбойна

България Преди 5 часа

За момента няма информация за пострадали хора

Снимката е илюстративна

Двама души са изчезнали в морето край Слънчев бряг

България Преди 6 часа

Първо в морето е влязло момче, родено през 2011 година, след него и негов роднина, роден през 1995 година

Задържаха мъж, отправил терористична заплаха към Летище „Васил Левски“

Задържаха мъж, отправил терористична заплаха към Летище „Васил Левски“

България Преди 6 часа

Той съобщил, че жена, пътуваща за Словакия, носи взривоопасно устройство в себе си

Задържаха за 72 часа младежа, блъснал хора с АТВ

Задържаха за 72 часа младежа, блъснал хора с АТВ

България Преди 6 часа

Той е обвинен за това, че по непредпазливост е причинил средни телесни повреди на петима пешеходци

,

В Газа: Да те убият, докато чакаш за храна

Свят Преди 6 часа

Новините за цивилни палестинци, загинали в близост до центровете за разпределение на помощи в Газа, вече са ежедневие

Шофьорка с 2,96 промила помете пешеходка и две коли в Перник

Шофьорка с 2,96 промила помете пешеходка и две коли в Перник

България Преди 7 часа

Каращи зад нея видели какво се случва, догонили жената и я спрели, извършвайки граждански арест

Тръмп излетя към Аляска за срещата с Путин, няма места в Анкъридж

Тръмп излетя към Аляска за срещата с Путин, няма места в Анкъридж

Свят Преди 7 часа

Хотелите и курортите в района са напълно запълнени

След удара в автобус, проверяват шофьори в ромските махали в София

След удара в автобус, проверяват шофьори в ромските махали в София

България Преди 7 часа

Започва и специализирана полицейска операция за съмнителни книжки

Инфлуенсъри обвиниха ChatGPT за провалена почивка

Инфлуенсъри обвиниха ChatGPT за провалена почивка

Свят Преди 7 часа

„Винаги правя много проучвания, но този път попитах ChatGPT и той ми каза, че не ми трябва виза"

Инфлацията в България се ускорява

Инфлацията в България се ускорява

България Преди 7 часа

Натрупаната инфлация за последните пет години е 41,2%