U mozgu, nadmetanje misli dolazi u valovima i ritmovima
Novi dokazi sugeriraju da skupina neurona može predstavljati svaku jedinstvenu informaciju, ali nitko ne zna samo kako ti ansambli izgledaju ili kako nastaju.
U novoj studiji istraživači s MIT-a i sveučilišta u Bostonu stekli su uvid u to kako neuronski ansambli oblikuju misli i podržavaju fleksibilnost za promjenu mišljenja.
Istraživači su identificirali skupine neurona koji kodiraju određena pravila ponašanja oscilirajući sinkronizirano jedni s drugima. Rezultati sugeriraju da je priroda svjesne misli možda ritmična.
„Dok razgovaramo, misli nam lebde u glavi i izlaze iz glave. To su svi ansambli koji se formiraju, a zatim prekonfiguriraju na nešto drugo. Zagonetka je kako mozak to radi ”, rekao je istraživač Earl Miller, dr. Sc. "To je temeljni problem o kojem govorimo - sama priroda same misli."
Nalazi istraživanja objavljeni su u časopisu Neuron.
Znanstvenici u istraživanju identificirali su dva živčana cjelina u mozgu majmuna osposobljenih da reagiraju na predmete na temelju njihove boje ili orijentacije. Ovaj zadatak zahtijeva kognitivnu fleksibilnost - sposobnost prebacivanja između dva različita skupa pravila ponašanja.
„Učinkovito je to što rade usredotočenje na neke dijelove informacija u svijetu i ignoriranje drugih. Koje ponašanje ponašaju ovisi o kontekstu “, rekao je dr. Tim Buschman, postdoktorski istraživač s MIT-a i jedan od vodećih autora rada.
Dok su se životinje prebacivale između zadataka, istraživači su mjerili moždane valove proizvedene na različitim mjestima u cijelom prefrontalnom korteksu, gdje se odvija većina planiranja i razmišljanja. Ti su valovi generirani ritmičkim fluktuacijama električne aktivnosti neurona.
Kad su životinje reagirale na objekte na temelju orijentacije, istraživači su otkrili da određeni neuroni osciliraju na visokim frekvencijama koji proizvode takozvane beta valove.
Kad je boja bila potrebno pravilo, drugačiji skup neurona oscilirao je u beta frekvenciji. Neki su se neuroni preklapali, pripadajući više od jedne skupine, ali svaki je ansambl imao svoj prepoznatljiv obrazac.
Zanimljivo je da su istraživači također vidjeli oscilacije u niskofrekventnom alfa rasponu među neuronima koji čine ansambl pravila orijentacije, ali samo kada se primjenjivalo pravilo boje. Istraživači vjeruju da alfa valovi, koji su bili povezani sa suzbijanjem moždane aktivnosti, pomažu smiriti neurone koji pokreću pravilo orijentacije.
„To sugerira da je orijentacija bila dominantna, a boja slabija. Mozak je bacao ovu eksploziju alfe na orijentacijski ansambl kako bi je začepio, tako da bi životinja mogla koristiti slabiji ansambl ", rekao je Miller.
Sljedeći je cilj istraživača otkriti kako ti živčani sastavi koordiniraju svoju aktivnost dok se mozak prebacuje između različitih pravila ili misli.
Neki neuroznanstvenici pretpostavljaju da dublje moždane strukture, poput talamusa, upravljaju tom koordinacijom, ali nitko sa sigurnošću ne zna, rekao je Miller. "To je jedna od najvećih misterija spoznaje, ono što kontrolira vaše misli", rekao je.
Stručnjaci vjeruju da bi ova istraživačka nit također mogla pomoći u razotkrivanju neuronske osnove svijesti.
„Najosnovnija karakteristika svijesti je njezin ograničeni kapacitet. Istodobno možete imati na umu samo vrlo malo misli ”, rekao je Miller.
Te oscilacije mogu objasniti zašto je to tako: Prethodne studije pokazale su da kada životinja drži dvije misli na umu, dva različita cjelina osciliraju u beta frekvencijama, izvan faze jedan s drugim.
"To odmah sugerira zašto postoji ograničeni kapacitet svijesti: u zraku se istovremeno može držati samo toliko lopti, samo ograničena količina informacija može stati u jedan oscilatorni ciklus", rekao je Miller.
Istraživači vjeruju da razumijevanje oscilacija mozga može pomoći znanstvenicima da razotkriju misterij psihoze kod poremećaja mišljenja poput šizofrenije - studije su pokazale da su pacijenti sa shizofrenijom smanjili beta oscilacije.
Izvor: Massachusetts Institute of Technology
