На протяжении десятилетий неврологи изучали отдельные нейроны и их связи, чтобы понять, как мы мыслим. Но в новом исследовании, проведенном в Массачусетском технологическом институте, утверждается, что при таком подходе упускается важнейшая часть головоломки — ритмы мозга.
Авторы работы утверждают, что мышление возникает в результате скоординированной активности миллионов нейронов, «оркестрируемой» ритмичными электрическими полями, или мозговыми волнами. Эти волны — не просто побочный продукт нейронной активности; они активно влияют на то, как нейроны общаются между собой, формируя наши когнитивные процессы.
«Представьте, что вы смотрите на экран телефона под микроскопом», — объясняет старший автор исследования Эрл Миллер. «Вы не сможете понять видео, рассматривая отдельные пиксели. То же самое происходит и с мозгом. Нам нужно понять, как миллионы клеток работают вместе».
Исследование подчеркивает важность изучения мозговых ритмов не только для понимания здорового познания, но и для таких заболеваний, как шизофрения и болезнь Паркинсона, которые связаны с нарушением нейронной синхронности.
Работа ученых предполагает, что более медленные ритмы «бета» из более глубоких областей мозга регулируют более быстрые ритмы «гамма» во внешних слоях. Бета-ритм действует как дирижер, контролируя, когда и где гамма может кодировать информацию, например образы в задаче рабочей памяти.
Это ритмическое взаимодействие позволяет осуществлять «подпространственное кодирование», когда активность мозга сгущается в управляемые паттерны. Представьте себе стаю птиц, координирующих свои движения, — ритмы мозга действуют как вожак стаи, предотвращая помехи и организуя обработку информации.
Авторы предлагают «пространственные вычисления», в которых бета-ритмы действуют как трафареты, определяя конкретные области коры головного мозга для кодирования или извлечения информации. Это позволяет нейронам обрабатывать несколько типов информации одновременно — ключевой аспект познания.
Но, как и всегда, нужны дальнейшие исследования.