Ludzki mózg, mimo iż coraz lepiej poznany, wciąż skrywa wiele tajemnic. Wiemy, które impulsy nerwowe pojawiają się w jakich okolicznościach – niektóre mogą być objawem rozwijającej się choroby. Niedawno jednak odkryto tajemnicze sygnały, których natura nie została poznana. Ale o co właściwie chodzi?
Czytaj też: Światełko w tunelu. Wiemy, co robi mózg w momencie śmierci
Sygnały, które pojawiały się jako wirujące spirale fal mózgowych w zewnętrznej warstwie mózgu, zostały odkryte przez naukowców z University of Sydney i Fudan University w skanach mózgu 100 młodych dorosłych za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) i pojawiały się zarówno podczas odpoczynku, jak i pracy nad zadaniami.
Tajemnicze sygnały w mózgu
Pomarszczona, najbardziej zewnętrzna warstwa mózgu – znana jako kora mózgowa – odpowiada za wiele najbardziej złożonych zadań operacyjnych, takich jak pamięć, uwaga, język, percepcja, a nawet sama świadomość. Wiele zaburzeń neurologicznych, np. choroba Alzheimera, choroba Parkinsona czy uda mózgu, wpływa na korę mózgową.
Do tej pory neuronaukowcy pomijali samą strukturę kory mózgowej, zamiast tego skupiając się na połączeniach i interakcjach między neuronami. Okazuje się jednak, że zarówno organizacja kory mózgowej, jak i sieć neuronów to dwie osobne, często niezależne kwestie. Aby zbadać aktywność zachodzącą w korze, naukowcy wykonali skany fMRI 100 zdrowych osób dorosłych w wieku 22-35 lat. Tajemnicze spirale, skomplikowane wzory fal mózgowych o różnych rozmiarach, które obracały się wokół punktów centralnych, były obecne u każdego.
Prof. Puling Gong z Fudan University mówi:
Nasze badanie sugeruje, że uzyskanie wglądu w to, w jaki sposób spirale są powiązane z przetwarzaniem poznawczym, może znacznie poprawić nasze zrozumienie dynamiki i funkcji mózgu. Te spiralne wzory wykazują skomplikowaną i złożoną dynamikę, poruszając się po powierzchni mózgu, obracając się wokół centralnych punktów zwanych osobliwościami fazowymi.
Dokładna natura tych sygnałów jest nieznana, ale neuronaukowcy uważają, że mogą one działać jako mosty komunikacyjne w mózgu, łącząc różne regiony w większą sieć. Wnioski opisane w czasopiśmie Nature Human Behaviour sugerują, że “okiełznanie” tych sygnałów może przyczynić się do opracowania bardziej zaawansowanych komputerów.
Czytaj też: Ta metoda może wyleczyć z depresji. Wreszcie wiemy, jak działa na nasz mózg
Prof. Puling Gong dodaje:
Podobnie jak wiry działają w turbulencjach, spirale wchodzą w skomplikowane interakcje, odgrywając kluczową rolę w organizowaniu złożonych czynności mózgu. Mogą one umożliwić przeprowadzanie obliczeń neuronowych w sposób rozproszony i równoległy, co prowadzi do niezwykłej wydajności obliczeniowej.
To badanie powinno zachęcać naukowców do analizowania zjawisk zachodzących w mózgu na większą skalę. Wszelkie procesy neuronalne można ze sobą połączyć, aby uzyskać pełniejszy obraz funkcjonowania umysłu.