Что происходит в вашем мозге, когда вы слышите устойчивый ритм или звуки музыки? По данным нового исследования Орхусского и Оксфордского университетов ваш мозг не просто слышит это — он перестраивается в режиме реального времени.
Каждый сигнал, тон и новый звук, который вы слышите, проходит путь от уха до фиксации в вашем мозге. Но что на самом деле происходит в мозге, когда вы слушаете постоянный поток звуков? В новом исследовании Орхусского и Оксфордского университетов, опубликованном в Advanced Science, обнаружено, что мозг не просто фиксирует звук: он динамически трансформирует собственное устройство в режиме реального времени, дирижируя сложным взаимодействием мозговых волн в различных структурах.
В исследовании, проведённом д-ром Маттиа Россо и проф. Леонардо Бонетти в «Центре музыки в мозге» Орхусского университета в сотрудничестве с Оксфордским университетом, представлен новый метод нейровизуализации под названием FREQ-NESS - Frequency-resolved Network Estimation via Source Separation (разлагаемый на частоты анализ структур с помощью разделения источника — прим. перев.). Используя передовые алгоритмы, этот метод разделяет пересекающиеся структуры мозга на основании доминирующих в них частот. Как только сеть определена по своей уникальной частоте, с помощью этого метода можно отследить, как она распространяется в пространстве мозга.
«Мы имеем обыкновение представлять себе мозговые волны в виде фиксированных состояний — альфа, бета, гамма, а анатомию мозга — как набор отдельных регионов, — говорит д-р Россо. — Но то, что мы видим с помощью FREQ-NESS, намного богаче. Давно известно, что деятельность мозга организована за счёт активности различных частот, настроенных как вовнутрь, так и на окружающую среду. Начав с этого фундаментального принципа, мы разработали метод, определяющий, каким образом каждая из частот выражается в пространстве мозга».
Отрывается дверь к точному картированию мозга
Разработка FREQ-NESS — важное достижение в способности учёных исследовать широкомасштабную динамику мозга. В отличие от традиционных методов, полагающихся на предопределённые диапазоны частот или представляющие интерес регионы, основанный на данных подход отображает внутреннюю организацию мозга полностью, с высокой спектральной и пространственной точностью. А это открывает двери для классической неврологии, интерфейсов мозг-компьютер и клинической диагностики.
Эта работа — очередной вклад в растущее количество исследований, занимающихся вопросом о том, как ритмическая структура мозга формирует всё: от осмысления музыки до основ восприятия, внимания и изменённых состояний сознания.
«Мозг не просто реагирует — он перестраивается. И теперь мы можем это увидеть, — говорит профессор Леонардо Бонетти, соавтор исследования и невролог в «Центре музыки в мозге» Орхусского университета и «Центра эвдемонии и процветания человека» Оксфордского университета. — Это может изменить то, как мы изучаем реакцию мозга на музыку и не только, включая разум, блуждание ума и более широкое взаимодействие с окружающим миром».
Сейчас при поддержке международной сети неврологов проводится крупномасштабное исследование по применению этой методологии. «Благодаря высокой надёжности в отношении различных экспериментальных условий и баз данных, FREQ-NESS также способна проложить путь к индивидуализированному картированию мозга», — объясняет проф. Леонардо Бонетти.
Автор статьи — Вайб Брегендаль Ноорделоос (Vibe Bregendahl Noordeloos).
Перевод — Андрей Прокипчук, «XX2 ВЕК». Источники.
Материалы предоставлены Орхусским университетом (Aarhus University).
Вам также может быть интересно: