Новое исследование о взаимосвязи различных областей мозга

30.09.2016 21:05

За последние 100 лет ученые поняли, что разные участки мозга служат своим уникальным целям. Только в последнее время стало ясно - эта организация не статична.

Анализируя мозг людей в состоянии покоя или при выполнении сложных задач, исследователи из Стэнфордского университета выяснили, что интеграция между областями мозга колеблется. Когда мозг более интегрирован, люди лучше решают сложные задачи. Результаты проекта опубликованы в «Нейроне».

Связь между областями мозга в состоянии покоя и за работой

В трех частях научной работы ученые использовали открытые данные исследования «Коннектом человека», чтобы изучить, как отдельные участки мозга координируют деятельность с течением времени, когда люди находятся в состоянии покоя или решают сложную умственную задачу. Затем они испытали нейробиологический механизм для объяснения результатов.

С целью изучения состояния покоя исследователи применили функциональную магнитно-резонансную томографию (МРТ) - данные, которые в реальном времени показывают, какие участки мозга активны, если люди не выполняют конкретной задачи. Анализ оценивает величину кровотока в областях головного мозга, а затем использует математические расчеты теории графов, чтобы сделать выводы об организации работы всей части мозга.

Исследователи обнаружили, что мозг участников более интегрирован во время работы над сложной задачей, чем во время спокойного отдыха. Ученые показали, что мозг динамичен по своей сути, и что разные части мозга наиболее взаимосвязаны у людей, которые выполняли тест быстро и с максимальной точностью.

Как заключительный шаг в исследовании ученые измеряли размер зрачка, что является косвенной мерой активности небольшого участка в стволе головного мозга под названием locus coeruleus, который, как полагают, усиливает или заглушает сигналы по всему мозгу. До определенного момента увеличение размера зрачка указывает на усиление сильных сигналов и приглушение слабых сигналов по всему мозгу.

Значение исследований, движимых любопытством

Исследование поможет лучше понять когнитивные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера или болезнь Паркинсона. Один из ученых подчеркнул, что это проект был проведен больше из любопытства и желания изучить работу мозга: «Думаю, нам повезло в том, что исследование принесло плоды. Мы находимся в той стадии, когда можем задавать новые вопросы и добиваться прогресса в понимании функционирования органа».

По материалам medicalxpress.com