Имагинг мозга помаже у мапирању начина на који размишљамо
Људски мозак је изузетно компликован орган са много тајни. Да би побољшали разумевање начина на који мозак ствара и контролише мисли, истраживачи су претворили структурне системе за сликање мозга у „дијаграме ожичења“ веза између можданих региона.
Три истраживача са Калифорнијског универзитета у Санта Барбари, Одељења за психолошке и науке о мозгу (УЦСБ) - Мицхаел Миллер, Сцотт Графтон и Матт Циеслак - користили су структуру неуронских мрежа да науче основна правила која одређују који делови мозга су најспособнији вршити когнитивну контролу над мислима и поступцима.
Ова студија је прва која даје механичко објашњење како фронтални кортекс врши контролу над билијунима појединачних неурона који омогућавају људима да остану фокусирани на један задатак или да се пребаце на радикално другачији.
Налази се појављују у часопису Натуре Цоммуницатионс.
„Одређени региони вашег мозга имају предиспозицију да контролишу ваше мисли на основу тога где леже у односу на друге регионе“, рекао је Миллер, професор психологије са УЦСБ-а и коаутор чланка.
„Региони на„ периферији “могу да изврше врло специфичну врсту контроле. Они могу систем преместити у удаљена стања, попут преласка са рада на вашем послу на играње са децом. “
Ово ново истраживање спаја најсавременије неуронауке са новим мрежним наукама које се често користе за проучавање друштвених система.
Применом теорије управљања - поља које се традиционално користи за проучавање електричних и механичких система - истражитељи показују да је боравак на периферији мозга неопходан да би фронтални кортекс могао динамички да контролише правац мисли и понашање усмерено ка циљу.
„Потребна нам је основна теорија о томе како се мозак контролише и да бисмо тамо стигли, предлажемо да се мозак третира као инжењерски систем“, рекла је виша ауторка Даниелле Бассетт, доцент за иновације на Универзитету у Пенсилванији, Факултету за инжењерство и примену Наука.
„Когнитивна контрола је слично као инжењерска контрола: Динамику система моделирате идентификовањем кључних тачака; ако притиснем тај комад или повучем ову полугу, могу да понудим предвиђање како ће то утицати на друге делове мреже. “
Применом једначина теорије контроле на дијаграме ожичења генерисане скенирањем мозга, истраживачи су показали да су географске и функционалне разлике између регија мозга повезане.
Иако анализа не може рећи да ли је локација фронталног кортекса првобитно еволуирала, она сугерише да део способности фронталног кортекса да контролише извршну функцију зависи од његове удаљености од других делова мождане мреже.
„Ова студија најављује нови талас науке о мрежи, утемељену на ригорозној теорији управљања“, рекао је коаутор Графтон, директор УЦСБ-овог Центра за сликање мозга.
„Када се примењују на најсавременије податке о сликању мозга, почињемо да уочавамо неке од дизајнерских компромиса својствених архитектури можданих веза.“
Региони који су међусобно повезани - а самим тим и интернији у мрежи - врло су добри у премештању мозга у оближња стања - на пример, од писања е-поште некоме до разговора с том особом на телефону.
„Оно што је посебно занимљиво ако погледамо где су ти унутрашњи чворови, сви су у регионима„ подразумеваног режима “, а то су региони који су активни када се одмарате“, рекао је Бассетт. „Ово има смисла, јер ако бисте дизајнирали оптималан систем, желели бисте да поставите његову основну линију тамо где може прилично лако доћи до већине места до којих мора да иде.“
Према коаутору Циеслаку, ова врста холистичког разумевања односа између локација можданих региона и њихових улога неопходна је за прилагођавање бољих третмана људима који су изгубили извршну функцију због болести или повреде.
Циеслак верује да би ово основно разумевање начина на који мозак контролише своју активност могло да помогне да се доведу до бољих интервенција у медицинским стањима повезаним са смањеном когнитивном контролом, попут аутизма, шизофреније или деменције.
Извор: Универзитет у Калифорнији, Санта Барбара / ЕурекАлерт
