W ludzkim mózgu wykryto tajemnicze sygnały w kształcie spirali
Nasz mózg wciąż jest przedmiotem intensywnych badań. Jego skomplikowana struktura i złożone procesy, które w nim zachodzą, każdego dnia spędzają sen z powiek naukowcom. W ostatnich badaniach specjaliści odkryli dziwnego rodzaju sygnały, które przybierają kształt spirali. O co chodzi?
Zespół naukowców z Uniwersytetu w Sydney w Australii i Uniwersytetu Fudan w Chinach, badając skany mózgów 100 młodych osób, odkryli nietypowe sygnały mózgowe, które "falowały" w korze mózgowej. Według doniesień, sygnały w sposób naturalny układały się w spirale, podobne do wirów tworzących się w wannie podczas spływu wody.
Jak mówi fizyk Pulin Gong z Uniwersytetu w Sydney: - Uzyskanie wglądu w to, w jaki sposób spirale są powiązane z przetwarzaniem poznawczym, może znacznie poprawić nasze zrozumienie dynamiki i funkcji mózgu.
Głównym celem badań było mapowanie aktywności mózgu, by ujawnić wewnętrzne funkcjonowanie poszczególnych regionów tego organu. Tego typu analizy mają pomóc w zrozumieniu, w jaki sposób obszary te komunikują się między sobą.
Naukowcy mówią, że zidentyfikowane spiralne wzory mogą przypominać "fale kalejdoskopowe" lub "wiry kierunkowe". Jak twierdzi Gong: - Te spiralne wzory wykazują skomplikowaną i złożoną dynamikę, poruszając się po powierzchni mózgu, obracając się wokół centralnych punktów znanych jako osobliwości fazowe.
Podobnie jak wiry działają w turbulencjach, spirale angażują się w skomplikowane interakcje, odgrywając kluczową rolę w organizowaniu złożonych czynności mózgu.
Podobne fale zostały odkryte wcześniej, lecz znajdowały się w obwodach nerwowych. Jednakże do tej pory nie było zbadane, w jaki sposób fale tego typu mogą "materializować się w korze mózgowej jako całości".
Jak wskazują specjaliści, fale mogą obejmować wiele sieci połączonych ze sobą komórek. Dodatkowo zlokalizowane są one w określonych miejscach anatomicznych. Wyniki sugerują, że "wiry" mogą odgrywać rolę w koordynowaniu aktywności naszego mózgu.
Yiben Xu z Uniwersytetu w Sydney mówi: - Jedną z kluczowych cech tych spiral mózgowych jest to, że często pojawiają się na granicach, które oddzielają różne sieci funkcjonalne w mózgu.
Badania ujawniły, że spirale mogą działać w podobny sposób jak brama, pozwalają na "przepływanie aktywności mózgu" do innego regionu. Zachodzi to, kiedy momenty pędu fal mają przeciwny kierunek. Z kolei jeśli mają ten sam kierunek, to funkcjonują jako ściana, blokując przemieszczanie się sygnałów. Xu dodaje: - Poprzez ruch obrotowy skutecznie koordynują przepływ aktywności między poszczególnymi sieciami w mózgu.
Jak zauważają naukowcy, badania ujawniły tylko wolno poruszające się fale aktywności mózgu. Potrzebne są zatem kolejne badania skupiające się na falach mózgowych o szybszych oscylacjach oraz na skanach o wyższej rozdzielczości. Wyniki badań zostały opublikowane w Nature Human Behaviour.
