Новаторское открытие спиральных сигналов мозга

Исследователи из Сиднейского университета и Университет Фудань обнаружили сигналы человеческого мозга, которые проходят через внешний слой нервной ткани, естественным образом образуя узоры, напоминающие закрученные спирали. Это прорывное открытие, подробно описанное сегодня в Природа Поведение человека подразумевает, что эти широко распространенные спиральные паттерны могут способствовать организации когнитивной обработки и активности мозга.

Вращение в будущее

Ведущий ученый, доцент Пулин Гонг из Школы физики факультета естественных наук, заявил, что это открытие может способствовать развитию передовых вычислительных машин, которые черпают вдохновение из сложных операций человеческого мозга.

Открытие обещает пролить новый свет на наше понимание функциональности мозга, предоставляя ценную информацию об основных функциях человеческого мозга. Это может помочь исследователям-медикам понять последствия заболеваний головного мозга, таких как слабоумие, путем анализа роли, которую играют эти спиральные паттерны, микроволновая печь купить в минске.

Спиральная сила

«Наши результаты показывают, что понимание взаимосвязи между этими спиралями и когнитивной обработкой может значительно расширить наши знания о динамике и функциях мозга», — сказал доцент Гонг, член исследовательской группы «Сложные системы» в области физики.

Эти спиральные узоры демонстрируют сложную динамику, скользя по поверхности мозга, вращаясь вокруг основных точек, известных как фазовые сингулярности. Спирали участвуют в сложных взаимодействиях, подобно вихрям в турбулентности, играя существенную роль в организации сложной деятельности мозга.

«Сложные взаимодействия между несколькими сосуществующими спиралями могут облегчить распределенные и параллельные нейронные вычисления, что приведет к впечатляющей вычислительной эффективности», — добавил профессор Гонг.

Мозговые мосты

Аспирант Ибэнь Сюй, ведущий автор исследования из Школы физики, предположил, что расположение спиралей в коре может позволить им связывать активность между различными отделами или сетями мозга, выступая в качестве коммуникационных мостов. Многие из этих спиралей достаточно обширны, чтобы охватить несколько сетей.

Кора головного мозга, или кора головного мозга, является самым внешним слоем мозга, ответственным за различные сложные когнитивные функции, включая восприятие, память, внимание, язык и сознание.

«Отличительной чертой этих мозговых спиралей является их появление на границах, разделяющих различные функциональные сети мозга», — пояснил г-н Сюй.

Спирали, координирующие поток деятельности

«Эти спирали координируют поток активности между этими сетями посредством их вращательного движения. Наше исследование показало, что эти взаимодействующие мозговые спирали обеспечивают гибкую реконфигурацию активности мозга во время различных задач, связанных с обработкой естественного языка и рабочей памятью, что достигается путем изменения направления их вращения».

Ученые собрали свои выводы из функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) сканирования мозга 100 молодых людей, проанализировав их с использованием методов, адаптированных для понимания сложных волновых структур в турбулентности.

Поскольку область нейронауки традиционно сосредотачивается на взаимодействии нейронов для понимания функций мозга, растущая научная область исследует более крупные процессы в мозге, чтобы разгадать его загадки.

«Демистифицируя мозговую деятельность и раскрывая механизмы ее координации, мы продвигаемся к пониманию познания и функциональности мозга в целом», — заключил доцент Гонг.