Обнаружены загадочные «вихри» вокруг мозга

Ученые Сиднейского университета и Университета Фудань обнаружили эти естественные спиральные мозговые волны, распространяющиеся через внешний слой мозга.

«Эти спиральные узоры демонстрируют сложную динамику, поскольку они перемещаются по поверхности мозга и вращаются вокруг центральных точек. Очень похоже на то, как вихри действуют в условиях турбулентности», — сказал доцент Пулин Гонг из Сиднейского университета.

Сигналы были обнаружены путем сканирования 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 были обнаружены в коре головного мозга. Эта область отвечает за различные когнитивные функции, включая восприятие, память, внимание, речь и осознание.

Ученые предполагают, что спиральные мозговые волны организуют когнитивные процессы, выступая в качестве связующего звена, соединяющего различные части мозга. Это может позволить нашему мозгу быстрее обрабатывать информацию при выполнении сложных действий.

Эти спиральные сигналы, по-видимому, возникают на «границах» в мозгу, 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 заметили, что эти взаимодействующие мозговые катушки позволяют гибко реконфигурировать активность мозга во время различных задач обработки естественного языка и рабочей памяти, чего они достигают, изменяя направление вращения», — сказал Ибэнь Сюй, аспирант и ведущий автор этого исследования.

Точная роль этих мозговых вихрей неизвестна, но они могут быть полезны для понимания развития нарушений головного мозга. Кора головного мозга поражается при некоторых неврологических заболеваниях, включая болезнь Альцгеймера.

Эти спиральные сигналы, вероятно, будут нарушены у людей, страдающих любым из этих заболеваний головного мозга. Медицинские эксперты могут использовать эти знания для изучения роли спирального движения в заболеваниях головного мозга.

Авторы исследования подчеркивают, что полученные результаты могут быть использованы для создания передовых компьютерных машин для изучения сложных операций, лежащих в основе работы мозга.

«Сложные взаимодействия между множеством сосуществующих спиралей могут позволить выполнять нейронные вычисления распределенным и параллельным образом, что приведет к замечательной вычислительной эффективности», — добавил Гонг.

Команда упомянула, что понимание функционирования спирали может помочь лучше понять основные функции мозга.