„Protuose“ konkuruojančios mintys ateina bangomis ir ritmais
Nauji įrodymai rodo, kad neuronų grupė gali atstovauti kiekvieną unikalią informaciją, tačiau niekas nežino, kaip atrodo šie ansambliai ar kaip jie susikuria.
Naujame tyrime MIT ir Bostono universiteto mokslininkai įgijo supratimą, kaip neuroniniai ansambliai formuoja mintis ir palaiko lankstumą pakeisti savo mintis.
Tyrėjai nustatė neuronų grupes, kurios koduoja specifines elgesio taisykles, svyruodamos sinchroniškai viena su kita. Rezultatai rodo, kad sąmoningos minties pobūdis gali būti ritmiškas.
„Kai kalbamės, mintys sklinda ir išlenda iš mūsų galvų. Tai visi ansambliai, kuriantys ir vėliau perkuriantys kažką kita. Buvo paslaptis, kaip tai daro smegenys “, - teigė mokslų daktaras Earlas Milleris. "Tai yra pagrindinė problema, apie kurią mes kalbame, - pats minties pobūdis".
Tyrimo išvados paskelbtos žurnale Neuronas.
Mokslininkai nustatė du beždžionių smegenų neuronų ansamblius, išmokytus reaguoti į objektus pagal jų spalvą arba orientaciją. Šiai užduočiai reikalingas kognityvinis lankstumas - galimybė persijungti tarp dviejų skirtingų elgesio taisyklių rinkinių.
„Veiksmingai tai, ką jie daro, yra sutelkti dėmesį į kai kurias informacijos dalis pasaulyje ir ignoruoti kitas. Kuris jų elgesys priklauso nuo konteksto “, - sakė TIM Buschmanas, MIT mokslų daktaras ir vienas iš pagrindinių šio straipsnio autorių.
Gyvūnams keičiant užduotis, mokslininkai išmatavo smegenų bangas, atsirandančias skirtingose vietose visoje prefrontalinėje žievėje, kur daugiausia planuojama ir mąstoma. Tas bangas generuoja ritminiai neuronų elektrinio aktyvumo svyravimai.
Kai gyvūnai reagavo į objektus pagal orientaciją, mokslininkai nustatė, kad tam tikri neuronai svyruoja aukštais dažniais, kurie sukelia vadinamąsias beta bangas.
Kai spalva buvo reikalinga taisyklė, beta dažnyje svyravo kitas neuronų ansamblis. Kai kurie neuronai sutapo, priklausė daugiau nei vienai grupei, tačiau kiekvienas ansamblis turėjo savo išskirtinį modelį.
Įdomu tai, kad tyrėjai taip pat matė virpesius žemo dažnio alfa diapazone tarp neuronų, kurie sudaro orientacijos taisyklių ansamblį, tačiau tik tada, kai buvo taikoma spalvų taisyklė. Tyrėjai mano, kad alfa bangos, siejamos su smegenų veiklos slopinimu, padeda nuraminti neuronus, kurie sukelia orientacijos taisyklę.
„Tai rodo, kad orientacija buvo dominuojanti, o spalva silpnesnė. Smegenys metė šį alfa sprogimą į orientacinį ansamblį, kad jį uždarytų, kad gyvūnas galėtų naudoti silpnesnį ansamblį “, - sakė Milleris.
Kitas mokslininkų tikslas yra išsiaiškinti, kaip šie nervų ansambliai koordinuoja savo veiklą, kai smegenys persijungia pirmyn ir atgal tarp skirtingų taisyklių ar minčių.
Kai kurie neuromokslininkai teigė, kad gilesnės smegenų struktūros, tokios kaip talamas, tvarko šią koordinaciją, tačiau niekas tiksliai nežino, sakė Milleris. "Tai viena didžiausių pažinimo paslapčių, kuri valdo tavo mintis", - sakė jis.
Ekspertai mano, kad ši tyrimo gija taip pat gali padėti atskleisti nervinį sąmonės pagrindą.
„Pagrindinė sąmonės savybė yra ribotas jos pajėgumas. Vienu metu galite turėti omenyje tik keletą minčių “, - sakė Milleris.
Šie svyravimai gali paaiškinti, kodėl taip yra: Ankstesni tyrimai parodė, kad kai gyvūnas galvoja apie dvi mintis, du skirtingi ansambliai svyruoja beta dažniais, neviršydami fazės.
"Tai iškart rodo, kodėl sąmonė yra ribota: vienu metu ore galima laikyti tik tiek kamuoliukų, tik ribotas informacijos kiekis gali tilpti į vieną virpesių ciklą", - sakė Milleris.
Tyrėjai mano, kad smegenų svyravimų supratimas gali padėti mokslininkams atskleisti psichozės paslaptį esant tokiems minties sutrikimams kaip šizofrenija - tyrimai parodė, kad šizofrenija sergantiems pacientams sumažėjo beta svyravimai.
Šaltinis: Masačusetso technologijos institutas
