Представьте, что мозг — это огромный концертный зал, где миллиарды музыкантов-нейронов играют одновременно. Некоторые из них спонтанно объединяются в ансамбли, исполняющие слаженные симфонии — именно эти "дуэты" и "трио" определяют наше мышление, эмоции и даже болезни. Российские учёные научились их "подслушивать".
Почему мозг — это не просто нейроны, а сеть оркестров?
Современная нейронаука переживает смену парадигмы: если раньше учёные искали "центры" памяти, зрения или страха, то теперь ясно — мозг работает как динамичная паутина из взаимосвязанных ансамблей. Например, когда вы читаете эту статью:
- Зрительная сеть расшифровывает буквы,
- Семантическая сеть придаёт им смысл,
- Эмоциональная сеть решает, интересно ли это,
- Моторная сеть готовит палец для скролла.
Но что, если связи между ними нарушены? Именно такие "разрывы" сегодня связывают с болезнью Альцгеймера, депрессией и даже аутизмом. Проблема в том, что традиционные методы вроде ЭЭГ и МЭГ "слышат" лишь общий шум — будто пытаются разобрать речь отдельного человека на рок-концерте.
PSIICOS: математический "наушник", выделяющий нужные голоса
В 2018 году команда Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ предложила радикально новый подход — PSIICOS (от англ. Precision Source Imaging for Correlated Signals). Его суть — в поиске не одиночных нейронов, а сразу синхронных ансамблей, игнорируя "фоновый шум".
Как это работает?
- Метафора с хором:
Если мозг — это хор из 1000 певцов, где 998 поют каждый своё, а двое синхронно исполняют дуэт, PSIICOS мгновенно "отфильтрует" этих двоих.
Классические же методы будут долго слушать каждого по отдельности, прежде чем найти пару. - Математическая магия:
Алгоритм анализирует ковариацию сигналов (как изменения в одном источнике влияют на другой) и проецирует данные в пространство, где видны только синхронные связи.
Это похоже на то, как шумоподавляющие наушники гасят фоновый гул, оставляя голос собеседника.
"PSIICOS — это прорыв в анализе МЭГ/ЭЭГ. Теперь мы видим не просто "вспышки" активности, а целые функциональные альянсы мозга", — поясняет Алексей Осадчий, руководитель исследования.
Почему это важно? От диагностики до "нейроинтерфейсов будущего"
- Ранняя диагностика болезней:
При болезни Паркинсона, например, страдает связь между базальными ганглиями и моторной корой. PSIICOS может уловить этот сбой до появления симптомов. - Когнитивные исследования:
Как формируется творческое мышление? Учёные смогут увидеть, какие сети объединяются при решении нестандартных задач. - Нейроинтерфейсы нового поколения:
Представьте протез, который "понимает" не сигналы одного нейрона, а намерения всей сети. Это сделает управление в 10 раз точнее.
Что дальше?
Сейчас команда адаптирует метод для ЭЭГ — более доступной технологии, чем МЭГ. Это откроет двери для массовых исследований в обычных клиниках. А в перспективе — даже "картирование сознания": например, определение, какие сети активны при принятии моральных решений.
"Мы стоим на пороге новой эры в нейронауке, где мозг — не набор областей, а живая, переплетённая паутина. И PSIICOS — наш лучший инструмент для её расшифровки", — заключает Осадчий.
P.S. Для тех, кто хочет глубже: оригинальное исследование — NeuroImage, 2025. А если кратко — будущее нейротехнологий уже здесь, и оно звучит в унисон.