Ученые обнаружили в мозге своеобразный «канал связи», который помогает человеку превращать намерения и мысли в реальные действия.
Исследование провели специалисты University of Tübingen и University Medical Center Tübingen в Германии. Результаты работы опубликовали в журнале Nature Neuroscience.
Что именно искали ученые
Исследователи хотели понять, как мозг превращает некую цель в конкретное действие. Например, человек видит сигнал, понимает правило, принимает решение и после этого двигает рукой или нажимает кнопку.
Ученые сосредоточились на двух областях мозга: префронтальной и моторной коре. Префронтальная кора отвечает за мышление, цели и принятие решений, а моторная кора управляет движениями тела.
Как проходил эксперимент
В исследовании участвовали 12 пациентов с тяжелой формой эпилепсии, устойчивой к лекарствам. Им уже были установлены электроды в мозг для медицинского наблюдения перед операцией, и ученые использовали эту возможность для записи активности мозга в реальном времени.
Во время эксперимента участникам показывали задания на реакцию. Людям нужно было увидеть сигнал, понять правило, выбрать правильное действие и быстро выполнить движение.
Одновременно ученые записывали активность сразу нескольких зон мозга и отслеживали, как между ними передается информация.
Что удалось обнаружить
Анализ показал, что мозг не передает весь поток мыслей и сигналов напрямую. Вместо этого он использует отдельный «коммуникационный канал».
Например: человек видит красный сигнал — мозг понимает правило «нажми левую кнопку» — моторная кора получает уже готовую короткую команду для движения руки.
Ученые назвали это communication subspace. Это условное «пространство связи», где остаются только нужные сигналы для выполнения задачи. Через этот канал префронтальная кора отправляет моторной коре только самую важную информацию, необходимую для выполнения действия. Мозг как будто сжимает информацию, убирает лишний «шум» и передает короткий и быстрый сигнал для действия.
На ЭЭГ и записях активности мозга это выглядит как синхронная работа определенных групп нейронов между двумя зонами мозга. В момент принятия решения зоны мозга начинают обмениваться не всей активностью подряд, а более компактным паттерном сигналов.
Ценность открытия
Результаты могут быть полезны для изучения заболеваний, при которых нарушаются мышление, контроль движений и поведение. Например, при болезни Паркинсона, шизофрении или некоторых формах эпилепсии.
Авторы также считают, что исследование может помочь в разработке нейроинтерфейсов, которые позволяют компьютерам считывать намерения человека по активности мозга.
Недавно Kursiv Health рассказывал о еще одном интересном открытии — ученые нашли белок, который влияет на старение и смогли обратить возрастные процессы.
