Ученые обнаружили в человеческом мозге таинственные спиральные сигналы, закручивающиеся подобно вихрям. Исследователи пока не могут сказать точно, что именно создает спиральные сигналы, но они могут быть важны для выполнения сложной мозговой деятельности.
![]()
Фото из открытых источников
Ученые Сиднейского университета и Университета Фудань обнаружили эти естественные спиральные мозговые волны, распространяющиеся по внешнему слою мозга.
«Эти спиральные узоры демонстрируют запутанную динамику, перемещаясь по поверхности мозга и вращаясь вокруг центральных точек. Очень похоже на то, как вихри действуют при турбулентности», - сказал доцент Пулин Гонг из Сиднейского университета.
Сигналы обнаружили при сканировании мозга 100 здоровых молодых людей с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ). Они возникали как во время отдыха человека, так и при выполнении каких-либо задач.
Эти спирали наблюдались в коре головного мозга. Эта область отвечает за различные когнитивные функции, включая восприятие, память, внимание, речь и осознанность.
Команда выдвигает гипотезу, что спиральные мозговые волны организуют когнитивные процессы, функционируя как связующее звено, соединяющее различные части мозга. Это может позволить нашему мозгу быстрее обрабатывать информацию при выполнении сложных действий.
Эти спиральные сигналы, по-видимому, возникают на «границах» в мозге, которые обычно разделяют различные функциональные области. Спираль, скорее всего, соединяет отдельные области в сети посредством движения, обеспечивая оптимальную передачу команд между различными сетями мозга.
«Мы наблюдали, что эти взаимодействующие мозговые спирали обеспечивают гибкую реконфигурацию мозговой активности во время различных задач, связанных с обработкой естественного языка и рабочей памятью, чего они достигают путем изменения направления вращения», - сказал Ибен Сюй, аспирант и ведущий автор этого исследования.
Точная роль этих мозговых вихрей неизвестна, однако они могут быть полезны для понимания развития мозговых расстройств. Кора головного мозга поражается несколькими неврологическими заболеваниями, включая болезнь Альцгеймера.
Эти спиральные сигналы, вероятно, будут нарушены у людей, страдающих любым из этих расстройств головного мозга. Медицинские эксперты могут использовать эти знания для изучения роли спирального движения при заболеваниях головного мозга.
Авторы исследования подчеркивают, что полученные результаты могут быть использованы для создания продвинутых компьютерных машин для изучения сложных операций, лежащих в основе работы мозга.
«Сложные взаимодействия между множеством сосуществующих спиралей могли бы позволить нейронным вычислениям проводиться распределенным и параллельным образом, что привело бы к замечательной вычислительной эффективности», - добавил Гонг.
Команда упомянула, что понимание функционирования спирали может помочь лучше понять фундаментальные функции мозга.
Исследование опубликовано в журнале Nature Human Behavior.
