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
Microsoft пуска нови функции за Copilot+ PC устройствата

Microsoft пуска нови функции за Copilot+ PC устройствата

Технологии Преди 2 минути

Част от тях досега бяха ексклузивни само за модели с процесори Snapdragon

Израел маха всички мита върху вноса от САЩ

Израел маха всички мита върху вноса от САЩ

Свят Преди 8 часа

Съединените щати са най-близкият съюзник на Израел

Бащата на 12-годишното момиче, убито от катастрофа: Не мога да я видя

Бащата на 12-годишното момиче, убито от катастрофа: Не мога да я видя

България Преди 9 часа

Детето пътувало с баба си и дядо си по пътя Плевен - Луковит

ДПС-ДПС реши да подкрепи кабинета „Желязков“

ДПС-ДПС реши да подкрепи кабинета „Желязков“

България Преди 10 часа

ДПС-ДПС ще продължи подкрепата си до приемането на еврото

БСП: Делото срещу Румен Овчаров е прекратено поради липса на престъпление

БСП: Делото срещу Румен Овчаров е прекратено поради липса на престъпление

България Преди 12 часа

Πpoĸypopът oт CГΠ ĸoнcтaтиpa, чe пo пoвдигнaтoтo oбвинeниe нямa извъpшeнo пpecтъплeниe oт Pyмeн Oвчapoв

Сърбите се вдигнаха срещу мина за литий

Сърбите се вдигнаха срещу мина за литий

Свят Преди 12 часа

В Сърбия през последните четири години бяха организирани масови протести и пътни блокади

Кола помете човек на пешеходна пътека в Разград

Кола помете човек на пешеходна пътека в Разград

България Преди 12 часа

Пострадалият е откаран в разградската болница

Френският главен прокурор защити присъдата на Льо Пен

Френският главен прокурор защити присъдата на Льо Пен

Свят Преди 13 часа

Решението на френския съд е "съобразно закона"

Протестиращи блокираха булевард в София

Протестиращи блокираха булевард в София

България Преди 13 часа

От „Защита” уточниха, че ако не бъдат изпълнени исканията им, са в готовност за ефективни национални протести

Екшън, полицията гони мъже, откраднали 450 метра медни проводници

Екшън, полицията гони мъже, откраднали 450 метра медни проводници

България Преди 13 часа

В хода на операцията по задържането са се включили екипи на „Специални тактически действия“

Снимката е илюстративна

Ужас във Варна: 50-годишен мъж осъден за системно насилие над дете

България Преди 13 часа

Истината излиза наяве, когато момичето е настанено в кризисен център и се установява, че е бременно

Столична община спира приемането на отпадъци от болници

Столична община спира приемането на отпадъци от болници

България Преди 13 часа

Причината е случай на нерегламентирано смесване на битови и медицински отпадъци

<p>Иран ще потърси ядрени оръжия, ако бъде нападната</p>

Иран ще потърси ядрени оръжия, ако бъде нападната

Свят Преди 13 часа

Нарастващото напрежение между Иран и САЩ отново разпали опасенията относно военен конфликт

<p>Първата европейска орбитална ракета се разби след 40 секунди</p>

Първата орбитална ракета, изстреляна от Европа, се разби в морето

Свят Преди 13 часа

Ракетата се разби в морето и се взриви 40 секунди по-късно

Доналд Тръмп коментира връзката между Тайгър Уудс и бившата си снаха

Доналд Тръмп коментира връзката между Тайгър Уудс и бившата си снаха

Свят Преди 13 часа

„Обичам Тайгър и обичам Ванеса“, заяви американският президент

КЕВР намали рязко цената на природния газ

КЕВР намали рязко цената на природния газ

България Преди 14 часа

Председателят на КЕВР Пламен Младеновски : Значително намаление с 14,3%