Az agyban a versengő gondolatok hullámokban és ritmusokban jönnek
Az újabb bizonyítékok arra utalnak, hogy egy neuronok csoportja képviselheti az egyes egyedi információkat, de senki sem tudja, hogy néznek ki ezek az együttesek, vagy hogyan alakulnak.
Egy új tanulmányban az MIT és a Bostoni Egyetem kutatói betekintést nyertek abba, hogy az idegegyüttesek miként alkotják a gondolatokat és támogatják a gondolkodásmód megváltoztatásának rugalmasságát.
A kutatók azonosították azokat a neuroncsoportokat, amelyek sajátos viselkedési szabályokat kódolnak egymással szinkronban oszcillálva. Az eredmények arra utalnak, hogy a tudatos gondolkodás természete ritmikus lehet.
„Miközben beszélgetünk, a gondolatok lebegnek a fejünkben. Ezek mind olyan együttesek, amelyek valami mással alakulnak, majd átalakulnak. Rejtély volt, hogy az agy hogyan csinálja ezt ”- mondta Earl Miller kutató, Ph.D. "Ez az alapvető probléma, amiről beszélünk - maga a gondolat jellege."
A kutatási eredményeket a folyóirat publikálja Idegsejt.
A kutatók a majmok agyában két idegi együttest azonosítottak, amelyek képzettek voltak arra, hogy színük vagy tájolásuk alapján reagáljanak a tárgyakra. Ehhez a feladathoz kognitív rugalmasságra van szükség - a viselkedés két különálló szabályrendszere közötti váltásra.
„Hatékonyan az, amit csinálnak, a világ információinak egyes részeire összpontosít, és másokat figyelmen kívül hagy. Az, hogy melyik viselkedést követik el, a kontextustól függ. ”- mondta Tim Buschman, Ph.D., az MIT posztdoktori kutatója és a cikk egyik vezető szerzője.
Amint az állatok váltogattak a feladatok között, a kutatók a prefrontális kéreg különböző helyein keletkező agyhullámokat mérték, ahol a legtöbb tervezés és gondolkodás zajlik. Ezeket a hullámokat az idegsejtek elektromos aktivitásának ritmikus ingadozása generálja.
Amikor az állatok orientáció alapján reagáltak a tárgyakra, a kutatók azt találták, hogy bizonyos idegsejtek magas frekvenciákon oszcillálnak, amelyek úgynevezett béta hullámokat produkálnak.
Amikor a szín volt a szükséges szabály, egy másik neuron együttes oszcillált a béta frekvenciában. Néhány idegsejt átfedésben volt, egynél több csoporthoz tartozott, de mindegyik együttesnek meg volt a sajátos mintája.
Érdekes módon a kutatók az alacsony frekvenciájú alfa tartományban is észlelték az oszcillációkat az idegsejtek között, amelyek az orientációs szabály együttesét alkotják, de csak akkor, amikor a színszabályt alkalmazták. A kutatók úgy vélik, hogy az alfa hullámok, amelyek az agyi aktivitás elnyomásával társultak, segítenek elnémítani az orientációs szabályt kiváltó idegsejteket.
„Ez arra utal, hogy az orientáció volt a domináns, a szín pedig gyengébb. Az agy ezt az alfa-robbanást dobta az orientációs együttesre, hogy elhallgattassa, így az állat felhasználhatja a gyengébb együttest ”- mondta Miller.
A kutatók következő célja annak feltárása, hogy ezek az idegegyüttesek hogyan koordinálják tevékenységüket, amikor az agy oda-vissza kapcsol a különböző szabályok vagy gondolatok között.
Néhány idegtudós elmélete szerint a mélyebb agyi struktúrák, például a talamusz kezelik ezt a koordinációt, de senki sem tudja biztosan - mondta Miller. "Ez a megismerés egyik legnagyobb rejtélye, ami vezérli a gondolatait" - mondta.
Szakértők úgy vélik, hogy ez a vizsgálati szál a tudat idegi alapjának feltárásában is segíthet.
„A tudat legalapvetőbb jellemzője a korlátozott képesség. Csak nagyon kevés gondolatot tud egyszerre szem előtt tartani - mondta Miller.
Ezek a rezgések megmagyarázhatják, hogy ez miért van: Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy amikor egy állat két gondolatot tart szem előtt, két különböző együttes béta frekvenciákban oszcillál, fázison kívül.
"Ez azonnal azt sugallja, hogy miért van korlátozott tudatosság: egyszerre csak annyi golyó tartható a levegőben, csak egy korlátozott mennyiségű információ fér el egy oszcillációs ciklusban" - mondta Miller.
A kutatók úgy vélik, hogy az agyi rezgések megértése segíthet a tudósoknak a pszichózis rejtélyének megfejtésében olyan gondolkodási rendellenességekben, mint a skizofrénia - tanulmányok kimutatták, hogy a skizofréniában szenvedő betegeknél csökkent a béta oszcilláció.
Forrás: Massachusettsi Műszaki Intézet
