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
Кола се вряза в оградата на детска градина във Велико Търново

Кола се вряза в оградата на детска градина във Велико Търново

България Преди 30 минути

По това време на деня не е имало деца на площадката

Евростат опроверга, че българите пият много

Евростат опроверга, че българите пият много

България Преди 46 минути

Хората, изложени на риск от бедност или социално изключване, по-рядко консумират алкохол

Приемат заявки за помощ за отопление

Приемат заявки за помощ за отопление

Парите ни Преди 3 часа

Документите могат да се подават в над 2100 пощенски станции в страната

,

Лос Анджелис и тайната на скритите петролни кладенци

Свят Преди 4 часа

Повечето хора свързват Лос Анджелис с представите за плажове, палми и холивудски звезди. Малцина обаче знаят, че той се намира в един от най-големите региони за добив на петрол в САЩ

Ново изпитание предизвиква племената в “Игри на волята”

Ново изпитание предизвиква племената в “Игри на волята”

Свят Преди 4 часа

Кои ще са следващите номинирани участници?

Кирил Петков

Свидетел: Главният секретар на МВР не е знаел за ареста на Бойко Борисов

България Преди 4 часа

Петков искал да покажат Бойко Борисов с белезници

България близо до дъното в ЕС по учене през целия живот

България близо до дъното в ЕС по учене през целия живот

България Преди 5 часа

72% от възрастните в България не желаят да участват в обучение

„Челюсти“ в двора: Акула плува по улица в Ню Джърси след мощна буря

„Челюсти“ в двора: Акула плува по улица в Ню Джърси след мощна буря

Свят Преди 5 часа

Местен жител е заснел рибата в наводненията в Сърф Сити в събота, като видеото показва как нейната гръбна перка се подава над повърхността в близост до алеята за автомобили пред дома на жена

Една проста промяна в чинията: Как да свалим теглото, холестерола и кръвното

Една проста промяна в чинията: Как да свалим теглото, холестерола и кръвното

Любопитно Преди 5 часа

Добавянето на по-голямо количество от един определен вид храна към вашата диета може да подобри както здравето на сърцето, така и талията ви, според ново проучване

23-каратов диамант и $1 млн. за цветя: Разкриха подробности за сватбата на Алина Хаба с 29-годишен турски магнат

23-каратов диамант и $1 млн. за цветя: Разкриха подробности за сватбата на Алина Хаба с 29-годишен турски магнат

Свят Преди 5 часа

Майк Тайсън и висши американски чиновници уважиха тържеството в Ню Йорк, а Доналд Тръмп предпочете колежански мач. Вижте подробностите за най-обсъждания брак на уикенда

В Русия закриват десетки хиляди училища, пропаганда навсякъде

В Русия закриват десетки хиляди училища, пропаганда навсякъде

Свят Преди 5 часа

Путин вече е в учебниците по история

От изкуствен интелект до втора пенсия: КФН събира практични финансови съвети във Facebook

От изкуствен интелект до втора пенсия: КФН събира практични финансови съвети във Facebook

Парите ни Преди 5 часа

Потребителите ще намират тестове, предупреждения за рискове и разяснения за инвестиции, застраховане и пенсионно осигуряване

Инцидент с деца с АТВ и мотор, дали им ги родителите

Инцидент с деца с АТВ и мотор, дали им ги родителите

България Преди 5 часа

При сблъсъка по-малкото момче е получило фрактури на китките на ръцете

Русия обяви $20 милиона за главата му: Легендарният майор „Маджар“ отвори вратите на тайния си бункер

Русия обяви $20 милиона за главата му: Легендарният майор „Маджар“ отвори вратите на тайния си бункер

Свят Преди 5 часа

Подразделението на майор Роберт Бровди използва дронове, системата „Делта“ и анализ на бойното поле в реално време

ЕС изготвя пътни карти за присъединяването на четири страни

ЕС изготвя пътни карти за присъединяването на четири страни

Свят Преди 6 часа

Урсула фон дер Лайен обеща целенасочена подкрепа за държавите кандидатки, „които са постигнали най-голям напредък“

<p>Рязко застудяване и &bdquo;завръщане на лятото&ldquo;: Какво време ни очаква през октомври</p>

От -5 до 27 градуса през октомври: Чакаме слани и първия сняг в планините

България Преди 6 часа

Октомври е типичен есенен месец. Средните денонощни температури се понижават чувствително през месеца. Сутрините са студени и мъглата става все по-характерно явление. Зачестяват нахлуванията на студени въздушни маси и при изясняване се образуват слани