Ajukuvamine aitab kaardistada meie mõtlemisviisi
Inimese aju on äärmiselt keeruline elund, millel on palju saladusi. Paremaks mõistmiseks, kuidas aju mõtteid loob ja kontrollib, on teadlased muutnud aju struktuursed pildistamissüsteemid ajupiirkondade vaheliste ühenduste ühendusskeemideks.
Kolm teadlast California ülikooli Santa Barbara psühholoogiliste ja ajuteaduste osakonnast (UCSB) - Michael Miller, Scott Grafton ja Matt Cieslak - kasutasid närvivõrkude struktuuri, et õppida põhireegleid, mis reguleerivad, millised ajuosad on kõige võimekamad avaldada kognitiivset kontrolli mõtete ja tegevuste üle.
See uuring on esimene, mis annab mehhanistliku selgituse selle kohta, kuidas frontaalne ajukoor kontrollib triljonite üksikute neuronite üle, mis võimaldab inimestel keskenduda ühele ülesandele või minna üle radikaalselt erinevale.
Tulemused ilmuvad ajakirjas Looduskommunikatsioon.
"Teie aju teatud piirkonnad on eelsoodumusega juhtida teie mõtteid selle põhjal, kus need asuvad teiste piirkondade suhtes," ütles Milleri, UCSB psühholoogiaprofessor ja artikli kaasautor.
„Äärelinna piirkonnad saavad teha väga spetsiifilist kontrolli. Nad saavad viia süsteemi kaugetesse riikidesse, näiteks vahetada oma töökohal töötamise oma lastega mängimise vastu. "
See uus uuring ühendab tipptasemel neuroteaduse tekkiva võrguteaduse valdkonnaga, mida kasutatakse sageli sotsiaalsete süsteemide uurimiseks.
Rakendades juhtimisteooriat - valdkonda, mida traditsiooniliselt kasutatakse elektriliste ja mehaaniliste süsteemide uurimiseks - näitavad uurijad, et aju äärealadel viibimine on vajalik, et frontaalne ajukoor kontrolliks dünaamiliselt mõtete suunda ja eesmärgipärast käitumist.
"Me vajame põhiteooriat selle kohta, kuidas aju iseennast kontrollib, ja sinna jõudmiseks soovitame aju käsitleda insenerisüsteemina," ütles vanemautor Danielle Bassett, Pennsylvania ülikooli inseneri- ja rakenduskooli innovatsiooni dotsent. Teadus.
„Kognitiivne juhtimine sarnaneb paljuski insenertehnilise juhtimisega: modelleerite süsteemi dünaamikat, tuvastades põhipunktid; kui ma selle ühe tüki peale surun või selle kangi tõmban, saan ennustada, kuidas see mõjutab võrgu teisi osi. "
Rakendades juhtimisteooria võrrandeid aju skannimisel loodud juhtmestiku skeemidele, näitasid teadlased, et aju piirkondade geograafilised ja funktsionaalsed erinevused on omavahel seotud.
Ehkki analüüsiga ei saa öelda, kas frontaalkoore asukoht või selle roll arenes kõigepealt, viitab see sellele, et osa frontaalse ajukoore võimest juhtivat funktsiooni kontrollida sõltub selle kaugusest ajuvõrgu muudest osadest.
"See uuring kuulutab välja uue võrguteaduse laine, mis põhineb rangel juhtimisteoorial," ütles kaasautor Grafton, UCSB ajupildikeskuse direktor.
"Kui seda rakendatakse nüüdisaegse aju pildistamise andmete suhtes, hakkame nägema mõningaid ajuühenduste arhitektuurile omaseid disaini kompromisse."
Piirkonnad, mis on omavahel kõige rohkem ühendatud - ja seega võrgusisesemad -, suudavad aju väga hästi lähedal asuvatesse osariikidesse viia - näiteks alates kellegi e-kirja kirjutamisest kuni selle inimesega telefonis rääkimiseni.
"Mis on eriti huvitav, kui vaatame nende sisemiste sõlmede asukohta, on nad kõik vaikerežiimi piirkondades, mis on puhkeolekus aktiivsed piirkonnad," ütles Bassett. "See on mõistlik, sest kui te kavandaksite optimaalset süsteemi, peaksite panema selle lähtejoone nii, et see jõuaks enamusesse kohtadesse, kuhu ta peab minema üsna lihtsalt."
Kaasautor Cieslaki sõnul on seda tüüpi terviklik arusaam ajupiirkondade asukohtade ja nende rollide suhetest vajalik parema ravi kohandamiseks inimestele, kes on haiguse või vigastuse tõttu kaotanud täidesaatva funktsiooni.
Cieslak usub, et see põhimõtteline arusaam sellest, kuidas aju oma tegevust kontrollib, võib aidata kaasa parematele sekkumistele kognitiivse kontrolli vähenemisega seotud haigusseisundite, näiteks autismi, skisofreenia või dementsuse korral.
Allikas: California ülikool, Santa Barbara / EurekAlert
