Мозг человека - это удивительный орган, который отвечает за все наши мысли, чувства и действия. Но как он работает и как он организует свою активность? Ученые из Австралии и Китая сделали новое открытие, которое может приблизить нас к ответу на эти вопросы. Они обнаружили, что в коре головного мозга - самом внешнем слое нейронов - происходят спиралевидные волны, которые распространяются по всей его поверхности. Эти волны могут играть важную роль в организации мозговой активности и когнитивной обработке информации.
Что такое спиральные волны?
Спиральные волны - это тип волновых явлений, которые возникают в некоторых нелинейных системах. Они характеризуются тем, что имеют центральную точку, вокруг которой волна вращается по спирали. Спиральные волны были обнаружены в различных областях физики, химии и биологии, например, в химических реакциях, сердечном ритме и зрительной коре.
Ученые из Сиднейского университета и Фуданьского университета использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для изучения мозговой активности около ста молодых людей. ФМРТ - это метод нейроимиджинга, который позволяет измерять изменения кровотока в разных областях мозга, связанные с нейронной активностью. Анализируя колебания сигналов фМРТ, ученые обнаружили, что в коре головного мозга возникают спиральные волны, которые распространяются по всему ее пространству. Они назвали эти явления “мозговыми спиралями”.
Какие функции выполняют мозговые спирали?
Ученые предполагают, что мозговые спирали помогают организовать мозговую активность и когнитивную обработку информации. Они отмечают, что свойства этих спиралей, такие как направления и места их вращения, зависят от того, какую задачу выполняет человек. Например, при решении математических задач спирали чаще появляются в левом полушарии мозга, а при выполнении языковых задач - в правом.
Ученые также заметили, что спирали могут перемещаться по коре головного мозга на значительные расстояния и соединять разные функциональные области. Это может способствовать более быстрой и эффективной обработке информации и обмену сигналами между нейронами. Кроме того, спирали могут формировать сложные пространственно-временные паттерны, которые могут отражать различные когнитивные состояния и процессы.
Какое значение имеет это открытие?
Открытие мозговых спиралей может иметь важное значение для понимания работы человеческого мозга и его когнитивных функций. Это может также помочь в разработке новых методов диагностики и лечения некоторых неврологических и психических заболеваний, связанных с нарушением мозговой активности. Например, ученые предполагают, что аномалии в мозговых спиралях могут быть связаны с такими состояниями, как шизофрения, биполярное расстройство и эпилепсия.
Кроме того, открытие мозговых спиралей может стимулировать развитие новых подходов к созданию искусственного интеллекта и нейроморфных вычислений, вдохновленных человеческим мозгом. Ученые считают, что мозговые спирали могут быть использованы как модель для построения более эффективных и адаптивных нейронных сетей, способных к самоорганизации и обучению.