Ajus tulevad võistlevad mõtted lainetesse ja rütmidesse
Esialgsed tõendid viitavad sellele, et neuronite rühm võib esindada iga ainulaadset teavet, kuid keegi ei tea, kuidas need ansamblid välja näevad või kuidas nad moodustuvad.
Uues uuringus said MIT-i ja Bostoni ülikooli teadlased ülevaate sellest, kuidas närviansamblid mõtteid moodustavad ja meelt muudavad.
Teadlased tegid kindlaks neuronite rühmad, mis kodeerivad konkreetseid käitumisreegleid, võnkudes omavahel sünkroonis. Tulemused viitavad sellele, et teadliku mõtlemise olemus võib olla rütmiline.
“Rääkides hõljuvad mõtted peast sisse ja välja. Need kõik on ansamblid, mis moodustavad ja seejärel muudavad end millekski muuks. See on mõistatus, kuidas aju seda teeb, ”ütles teadur Earl Miller. "See on põhiprobleem, millest me räägime - mõtte enda olemus."
Uurimistulemused avaldatakse ajakirjas Neuron.
Teadlased tuvastasid ahvide ajus kaks närvikooslust, kes olid treenitud objektidele reageerima kas nende värvi või orientatsiooni põhjal. See ülesanne nõuab kognitiivset paindlikkust - võimalust vahetada käitumise kahe erineva reeglistiku vahel.
"Tegelikult keskendub see, mida nad teevad, maailma mõnele teabeosale ja teisi ignoreerides. Milline käitumine neil on, sõltub kontekstist, ”ütles Tim Buschman, PhD, MITi järeldoktor ja üks artikli juhtivatest autoritest.
Kui loomad tööülesannete vahel vahetasid, mõõtsid teadlased aju laineid, mis tekkisid erinevates kohtades kogu prefrontaalses ajukoores, kus toimub kõige rohkem planeerimine ja mõtlemine. Neid laineid tekitavad neuronite elektrilise aktiivsuse rütmilised kõikumised.
Kui loomad reageerisid objektidele orientatsiooni põhjal, leidsid teadlased, et teatud neuronid võnkuvad kõrgetel sagedustel, mis tekitavad nn beeta-laineid.
Kui nõutav reegel oli värv, võnkus beeta sageduses erinev neuronite ansambel. Mõni neuron kattus, kuuludes rohkem kui ühte rühma, kuid igal ansamblil oli oma eripärane muster.
Huvitaval kombel nägid teadlased orientatsiooni reeglite ansambli moodustavate neuronite võnkeid ka madala sagedusega alfa vahemikus, kuid ainult siis, kui värvireeglit rakendati. Teadlaste arvates aitavad alfa lained, mida on seostatud ajutegevuse pärssimisega, vaigistada neuroneid, mis vallandavad orienteerumisreegli.
"See viitab sellele, et orientatsioon oli domineeriv ja värv nõrgem. Aju viskas seda alfahoogu orienteerumisansamblile, et see kinni panna, nii et loom saaks kasutada nõrgemat ansamblit, ”rääkis Miller.
Järgmine eesmärk teadlaste jaoks on avastada, kuidas need närviansamblid oma tegevust koordineerivad, kui aju liigub edasi-tagasi erinevate reeglite või mõtete vahel.
Mõned neuroteadlased on teoreetiliselt väitnud, et sügavamad aju struktuurid, näiteks taalamus, tegelevad selle koordinatsiooniga, kuid keegi ei tea kindlalt, ütles Miller. "See on üks suuremaid tunnetuse saladusi, mis teie mõtteid kontrollib," ütles ta.
Eksperdid usuvad, et see uurimisniit võib aidata ka teadvuse närvialust lahti harutada.
“Teadvuse põhiomadus on selle piiratud võimekus. Saate korraga silmas pidada vaid väga väheseid mõtteid, ”ütles Miller.
Need võnked võivad seletada, miks see nii on: Varasemad uuringud on näidanud, et kui loom peab silmas kahte mõtet, võnkuvad beeta sagedustes kaks erinevat ansamblit üksteisest faasiväliselt.
"See viitab kohe sellele, miks teadvusel on piiratud võimekus: korraga saab õhus hoida ainult nii palju palle, ühte võnketsüklisse mahub ainult piiratud hulk teavet," ütles Miller.
Teadlased usuvad, et aju võnkumiste mõistmine võib aidata teadlastel psühhoosi saladuse lahti mõtestada selliste mõttehäirete korral nagu skisofreenia - uuringud on näidanud, et skisofreeniaga patsientidel on beeta võnkumisi vähem.
Allikas: Massachusettsi tehnoloogiainstituut
