MY.UAНовини
Нейробіологи розкривають приховані ритми розуму
Нейробіологи розкривають приховані ритми розуму

Нейробіологи розкривають приховані ритми розуму

Нейробіологи Массачусетського технологічного інституту пропонують нову структуру, яка описує, як думка виникає в результаті координації нейронної активності, керованої осцилюючими електричними полями — відомими як «хвилі» або «ритми» мозку.

Спостерігати за пікселями на своєму телефоні під мікроскопом може бути дуже інформативно, але не якщо ваша мета — зрозуміти, що показує ціле відео на екрані. Когнітивні функції — це майже така ж властивість, що виникає в мозку. Це можна зрозуміти, лише спостерігаючи, як мільйони клітин діють узгоджено, стверджує тріо нейробіологів MIT. У новій статті вони викладають основу для розуміння того, як думка виникає в результаті координації нейронної активності, керованої коливальними електричними полями — також відомими як «мозкові хвилі» або «ритми».

Значення мозкових ритмів

Історично відкидалися виключно як побічні продукти нервової діяльності, ритми мозку насправді є критично важливими для її організації, пишуть професор Picower Ерл Міллер і дослідники Скотт Брінкат і Джефферсон Рой у журналі Current Opinion in Behavioral Science .

Незважаючи на те, що нейробіологи отримали величезні знання, вивчаючи, як окремі клітини мозку з’єднуються та як і коли вони випромінюють «шипи», щоб надсилати імпульси через певні ланцюги, також існує потреба оцінити та застосувати нові концепції в масштабі мозкового ритму, який може охоплювати індивідуальні або навіть кількох ділянок мозку.

Одним із ключових засобів, за допомогою якого вчені Массачусетського технологічного інституту пропонують керувати думками на рівні мозкових хвиль, є те, що називається теорією просторових обчислень. Він припускає, що бета-ритми діють як трафарети, диктуючи, де гамма-ритми можуть кодувати інформацію в корі. Авторство: Інститут Пікавера, ред

Розширення сфери нейронауки

«Спійкінг і анатомія важливі, але в мозку відбувається більше, ніж це», — каже старший автор Міллер, викладач Інституту навчання та пам’яті Пікавера та Департаменту мозку та когнітивних наук Массачусетського технологічного інституту. «На вищому рівні відбувається багато функцій, особливо пізнання».

Вивчення мозку в такому масштабі, пишуть автори, може включати не тільки розуміння здорової функції вищого рівня, але й те, як ці функції порушуються під час хвороби.

«Багато неврологічних і психіатричних розладів, таких як шизофренія, епілепсія та хвороба Паркінсона, пов’язані з порушенням первинних властивостей, таких як нейронна синхронність», — пишуть вони. «Ми очікуємо, що розуміння того, як інтерпретувати та взаємодіяти з цими новими властивостями, буде критичним для розробки ефективних методів лікування, а також для розуміння пізнання».

Поява думок

Міст між масштабом окремих нейронів і ширшою координацією багатьох клітин заснований на електричних полях, пишуть дослідники. Завдяки феномену, який називається «ефаптичний зв’язок», електричне поле, створене активністю нейрона, може впливати на напругу сусідніх нейронів, створюючи вирівнювання між ними. Таким чином, електричні поля як відображають нейронну активність, так і впливають на неї. У статті 2022 року Міллер і його колеги показали за допомогою експериментів і обчислювального моделювання, що інформацію, закодовану в електричних полях, створюваних ансамблями нейронів, можна зчитувати більш надійно, ніж інформацію, закодовану спайками окремих клітин. У 2023 році лабораторія Міллера надала докази того, що ритмічні електричні поля можуть координувати спогади між регіонами.

Роль бета- і гамма-ритмів

У цьому великому масштабі, коли ритмічні електричні поля передають інформацію між областями мозку, лабораторія Міллера опублікувала численні дослідження, які показують, що низькочастотні ритми в так званому «бета» діапазоні виникають у глибших шарах кори головного мозку та, здається, регулюють потужність гамма-ритмів швидшої частоти в більш поверхневих шарах.

Реєструючи нервову активність у мозку тварин, які беруть участь в іграх з робочою пам’яттю, лабораторія показала, що бета-ритми несуть сигнали «зверху вниз», щоб контролювати, коли і де гамма-ритми можуть кодувати сенсорну інформацію, таку як зображення, які потрібні тваринам запам’ятати в грі.

Просторові обчислення та когнітивний контроль

Деякі з останніх даних лабораторії свідчать про те, що бета-ритми застосовують цей контроль когнітивних процесів до фізичних ділянок кори головного мозку, по суті діючи як трафарети, які вказують, де і коли гамма може кодувати сенсорну інформацію в пам’ять або отримувати її. Відповідно до цієї теорії, яку Міллер називає «Просторовими обчисленнями», бета-версія може таким чином установити загальні правила завдання (наприклад, повороти вперед і назад, необхідні для відкриття кодового замка), навіть якщо вміст конкретної інформації може змінитися (наприклад, нові числа при зміні комбінації).

Загалом ця структура також дозволяє нейронам гнучко кодувати більше ніж один тип інформації одночасно, пишуть автори, широко поширена нейронна властивість, яка називається «змішаною вибірковістю». Наприклад, нейрону, що кодує номер комбінації замка, також можна призначити певний крок процесу розблокування, для якого це число має значення, залежно від того, у якому бета-шаблоні патча він знаходиться.

Підпросторове кодування: нове розуміння

У новому дослідженні Міллер, Брінкат і Рой припускають ще одну перевагу, яка відповідає когнітивному контролю, заснованому на взаємодії великомасштабної скоординованої ритмічної діяльності: «кодування підпростору».

Ця ідея припускає, що ритми мозку організовують величезну кількість можливих результатів, які можуть виникнути в результаті, скажімо, 1000 нейронів, залучених до незалежної імпульсної активності. Замість багатьох комбінаторних можливостей насправді виникає набагато менше «підпросторів» активності, оскільки нейрони скоординовані, а не незалежні. Це так, ніби імпульси нейронів схожі на зграю птахів, які координують свої рухи.

Різні фази та частоти мозкових ритмів забезпечують цю координацію, вирівняні для посилення одна одної або зміщені для запобігання перешкод. Наприклад, якщо частину сенсорної інформації потрібно запам’ятати, нейронну активність, яка її представляє, можна захистити від перешкод під час сприйняття нової сенсорної інформації.

«Таким чином, організація нейронних реакцій у підпростори може як відокремлювати, так і інтегрувати інформацію», – пишуть автори.

Вплив ритмів мозку на пізнання

Автори пишуть, що здатність мозкових ритмів координувати й організовувати обробку інформації в мозку — це те, що дозволяє розвивати функціональне пізнання в такому масштабі. Отже, розуміння пізнання в мозку вимагає вивчення ритмів.

«Дослідження окремих нейронних компонентів окремо — окремих нейронів і синапсів — зробило величезний внесок у наше розуміння мозку і залишається важливим», — підсумовують автори. «Однак стає все більш очевидним, що для повного охоплення складності мозку ці компоненти потрібно аналізувати узгоджено, щоб ідентифікувати, вивчати та пов’язувати їхні нові властивості».

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Скоропостижно скончался 46-летний Галустян: в соцсетях появился некролог
GlavRed
2026-10-25T15:27:03Z
Великобритания принесла извинения детям-беженцам из Украины: при чем здесь русский язык и что изменится
Фокус
2026-11-05T04:12:40Z
Отопление включают не везде: когда ждать тепла и почему власть скрывает цифры
Знай
2026-11-06T14:42:45Z
"Мы поняли и увидели": глава Нацгвардии приехал на Петропавловскую Борщаговку
Фокус
2026-11-02T19:42:52Z
"Ты мой ребенок, это твой дом": ученая-атеистка рассказала, что увидела после клинической смерти
TSN
2026-11-06T15:48:29Z
Шестиклассника избили на глазах одноклассников: чем это обернулось для семьи обидчика
Знай
2026-11-06T15:42:49Z
Выехали из квартиры на месяц: на какой коммунальной услуге можно сэкономить
Знай
2026-11-06T11:36:33Z
"Черный список" для ТЦК в ноябре: кто имеет право на отсрочку от мобилизации
Знай
2026-11-02T16:57:29Z
37 категорий мужчин еще могут выехать за границу: кому готовить документы
Знай
2026-11-03T09:27:45Z
"Выборы влияют на его здоровье": Дональд Трамп уснул стоя в прямом эфире
Фокус
2026-11-06T15:09:57Z
Сестра Ефросининой показала избитую дочь: внучку Ющенко
GlavRed
2026-10-25T16:51:16Z
"На кого работает президент Украины?" В Раде раскритиковали заявление Зеленского
Comments UA
2026-10-23T21:12:56Z
У Путина сказали, кто помешал США принудить Украину к капитуляции в войне
TSN
2026-10-25T13:09:34Z
Путин боится Starlink: Совбез РФ объявил интернет Маска угрозой для диктатора
Новости Украины
2026-11-06T15:51:36Z
Дело «Карфаген»: ВАКС поместил «Консультанта» под стражу без права освобождения под залог
ZN UA
2026-11-06T15:42:14Z
Энергетическое перемирие до Нового года и мирное соглашение до весны: что Кремль предложил Трампу, - аналитик
Новости Украины
2026-11-06T13:39:34Z
Невыплаченные $16 миллиардов: Зеленский призывает Киев бороться за обещанную помощь США
MY.UA
2026-11-05T20:12:29Z
Тайна «Карфагена»: почему журналистов не пустили на судебное заседание по делу генерала СБУ?
MY.UA
2026-11-06T13:52:25Z
Ноябрь станет большим шоком для украинцев: этот прогноз синоптиков удивит каждого
Comments UA
2026-10-23T17:24:55Z
Аномальное тепло возвращается в Украину: синоптик назвал даты смены погоды
GlavRed
2026-10-25T14:12:46Z
В Украину надвигается похолодание: где ждать мокрого снега
Корреспондент
2026-11-05T19:09:06Z
Снег, гололедица и морозы накроют Украину этими выходными
Gazeta UA
2026-11-06T13:24:05Z
Южный мост в Киеве: открыта вторая полоса для движения на правый берег
MY.UA
2026-11-06T15:40:01Z
СБУ разоблачила главаря пыточной в оккупированном Луганске
Корреспондент
2026-11-06T15:30:46Z
Света не будет по несколько дней: каким городам и областям Украины грозит длительный блэкаут
Comments UA
2026-10-23T16:57:16Z
Пластиковая лента стоила 238 тысяч грн: женщину наказали за хитрый способ обманывать газовый счетчик
TSN
2026-11-04T17:12:49Z
Солнце за сутки вспыхнуло четыре раза: чем это обернется для украинцев
Знай
2026-11-04T16:15:52Z
В этом продукте больше белка, чем в яйцах: что лучше есть на завтрак
TSN
2026-10-29T13:51:01Z
Как приготовить домашний плавленый сыр за несколько минут: нужно всего 3 простых ингредиента
TSN
2026-10-26T12:06:25Z
Не гречка и не овсянка: какую крупу врачи рекомендуют употреблять для регулирования сахара в крови
TSN
2026-10-25T16:09:00Z
Скорлупа отвалится сама: как варить и чистить яйца, чтобы не повредить белок
GlavRed
2026-10-24T19:39:16Z
Что чувствует человек на четвертые сутки без сна: челлендж, едва не закончившийся психозом
TSN
2026-11-06T15:18:33Z
"Органы отказывали один за другим": женщина умерла после употребления грибов, которые каждый год собирают украинцы
TSN
2026-11-06T15:09:25Z
Когда лучше принимать душ — утром или вечером: что говорят эксперты
TSN
2026-10-31T15:42:01Z
В центре внимания уже не белок: какой новый тренд в питании набирает популярность
UAToday
2026-10-26T15:00:43Z
Как правильно обрезать черешню, чтобы она не росла «до неба» и давала богатый урожай
TSN
2026-10-30T16:21:53Z
Неожиданная беременность и ДНК-тест: участник Нацотбора пережил 9 месяцев неизвестности
MY.UA
2026-11-05T02:47:59Z
Alyona alyona назвала количество потерянных килограммов
Корреспондент
2026-11-06T13:51:05Z
Ада Роговцева в 89 стала лицом украинского бренда CHER’17: четыре роскошных образа
Знай
2026-10-25T17:06:27Z
Неожиданная перемена: как 56-летний Юрий Горбунов поразил сединой на "Человеке года"
MY.UA
2026-11-03T20:20:24Z
Тизер фильма «Кароси»
Кино-Театр
2026-11-06T15:48:39Z
Сын Валентины Хамайко пережил вторую операцию: неожиданная причина рецидива
MY.UA
2026-11-06T15:24:41Z
Известная украинская звезда перенесла операцию по уменьшению желудка и назвала желаемый вес
TSN
2026-10-24T07:22:19Z
Лилия Подкопаева приехала в Украину из США: как выглядит 48-летняя олимпийская чемпионка
TSN
2026-10-23T16:21:47Z
Резервистка армии Израиля устроила эротическую фотосессию
Gazeta UA
2026-10-23T21:33:01Z
За проверку газовой плиты придется платить: сколько спишут с украинцев
Знай
2026-11-05T18:27:34Z
Пенсия не ниже 6 197 гривен: кому государство гарантирует такие выплаты
Знай
2026-10-26T21:21:03Z
Защитное сооружение ЧАЭС требует срочного ремонта: почему важно успеть до 2030 года
TSN
2026-10-25T09:06:47Z
Масштабный коллапс в аэропортах и не только: что известно о новой атаке на Москву
Comments UA
2026-10-24T16:27:37Z
Дропов берут под статью: какой штраф и срок грозят за сдачу карты
Знай
2026-11-06T15:51:22Z
Нацбанк укрепил гривну и объявил официальный курс
Gazeta UA
2026-11-06T15:45:47Z
Все вокзалы под прицелом: в УЗ объяснили, как произошла трагедия с 14 погибшими в Днепре
Фокус
2026-10-29T18:03:31Z
Пенсии почти до 19 тысяч: кто имеет право на повышенные выплаты и как их оформить
TSN
2026-10-31T03:39:48Z
Заработал копейку – отдай государству: почему пенсионеры массово возвращают деньги ПФУ
Знай
2026-10-25T05:15:31Z
Россия дотянулась до Ровенщины: удар унёс жизнь человека. ФОТО
Новости Украины
2026-11-06T12:36:32Z
Скандал с содержанием людей под Киевом: первые заявления Буданова, прибывшего на место столкновений
Comments UA
2026-11-02T20:33:44Z
Подвергаетесь опасности и штрафу: что категорически нельзя в квартире
Знай
2026-10-24T10:21:29Z
Угрожали пистолетом и избили: в Киеве напали на курсанта
Корреспондент
2026-11-06T12:03:56Z
Масштабная авария во Львове: столкнулись сразу пять транспортных средств
TSN
2026-11-06T15:48:22Z
Мужчине присудили пожизненное за изнасилование правнучки сожительницы
Корреспондент
2026-11-06T15:36:42Z
Россияне атаковали Запорожье: первые подробности
TSN
2026-11-03T00:09:21Z
В результате удара РФ по Изюму погибли пять работниц Центра контроля и профилактики болезней
Комсомольская правда
2026-11-06T12:30:32Z
53 погибших под завалами школы: поисково-спасательная операция в Камышевахе продолжается
Gazeta UA
2026-11-06T11:54:34Z
Сколько можно хранить сырое мясо в морозилке: когда оно теряет вкус и качество
TSN
2026-10-25T06:12:17Z
Готовьте запас на несколько суток без света: что должно лежать дома к зиме
Знай
2026-10-31T07:06:49Z
Подняли еду за 5 секунд и съели? Учёные объяснили, почему это опасно
Comments UA
2026-10-27T10:03:17Z
Таро-прогноз на полнолуние 26 октября: кого ждут деньги и успех, а кого - поворот судьбы
GlavRed
2026-10-24T12:12:11Z
Не только окна: как самостоятельно проверить и утеплить входную дверь перед зимой
TSN
2026-11-06T15:48:08Z
Как вымыть гору посуды, если нет воды: простой метод двух мисок при отключении электроэнергии
TSN
2026-11-06T15:09:38Z
Листочек за дверью защищает дом: зачем хозяева прячут лавр у порога
Знай
2026-10-30T14:06:21Z
Куда поехать в Украине: 5 лучших направлений для путешествия осенью
Comments UA
2026-10-29T08:00:38Z
Гороскоп на сегодня, 28 октября: Овнам стоит сдержать эмоции, а Весам - сделать непростой выбор
Знай
2026-10-28T02:51:44Z
Задержится до Рождества: у Земли появился новый спутник
ZN UA
2026-11-06T13:36:02Z
Космическое фиаско Кремля: российские аналоги Starlink застряли на низкой высоте, зато стабилизировались
Новости Украины
2026-11-04T16:21:47Z
Что за отверстие расположено возле зарядного порта смартфона и почему его не следует чистить иглой
TSN
2026-11-04T17:12:34Z
ТЦК требует показать смартфон: что нужно знать при проверке
Знай
2026-10-26T08:52:02Z
В Италии в этрусских гробницах обнаружили каменные троны и фрески
Корреспондент
2026-11-06T15:48:49Z
Вызывают короткое замыкание в домах: миллионы инвазивных муравьев захватывают США
Фокус
2026-11-06T15:30:24Z
Космическое домино: Маск сделал новое заявление о страхе за свой Starlink
Новости Украины
2026-10-25T15:21:49Z
60 лет назад урановый рудник законсервировали и считали безопасным: оказалось, это не так
Фокус
2026-10-25T14:51:51Z
Ничего подобного мир не видел ранее: NASA показало, насколько сильным станет Эль-Ниньо в этом году
Фокус
2026-10-25T08:51:43Z
Эти пятнадцать функций автомобиля удивят даже опытных водителей
TSN
2026-10-27T17:06:23Z
Более 1300 сил и полный привод: Honda готовит невиданный внедорожник для гонок
Фокус
2026-10-30T14:33:05Z
Белое полотенце на зеркале автомобиля: какой сигнал подает водитель
GlavRed
2026-11-06T15:51:27Z
Официальное мародерство: в России разрешат регистрировать угнанные в Европе автомобили
UAToday
2026-11-05T20:45:43Z
Команду Cadillac в Формуле-1 могут продать за $3 миллиарда - СМИ
Корреспондент
2026-11-05T14:42:58Z
Китайский гиперкар за $3 млн разбился во время испытаний
Корреспондент
2026-11-05T13:36:14Z
Звезда Ливерпуля похвастался уникальным суперкаром
Корреспондент
2026-11-05T13:33:45Z
Mercedes внедряет ИИ непосредственно в автомобили
ZN UA
2026-11-05T13:18:12Z
Формула-1 потеряла легенду: ушел из жизни бывший чемпион мира
Корреспондент
2026-11-05T12:45:59Z
«Динамо» разгромило «Кудровку» 3:1 в дебюте Кендзерека: травма Петряка и два автогола
Знай
2026-10-24T18:57:07Z
38 лет держался рекорд — и пал: 11-летняя шахматистка превзошла достижение Юдит Полгар
Новости Украины
2026-10-24T15:48:59Z
Человек с двумя сердцами: в Луцке простились с легендарным футболистом Романом Максимюком
Знай
2026-10-24T14:36:55Z
Тренер сборной уже знает, кого вызовет: что показало дерби Шахтер — Динамо
Знай
2026-10-28T06:12:35Z
Ла Лига-2026/27, анонс 12-го тура: Атлетико примет Барселону, Реал едет в Валенсию
Корреспондент
2026-11-06T14:00:54Z
Украинская биатлонистка покорила женственным образом
Корреспондент
2026-11-06T13:24:57Z
"Шахтер" — "Спортинг": онлайн-трансляция матча Лиги чемпионов
ZN UA
2026-11-02T18:30:28Z
Бывший главный тренер сборной Украины возглавил клуб УПЛ
ZN UA
2026-10-24T15:39:18Z
Оболонь та Лівий Берег поділили очки в битві столичних берегів
Football.ua
2026-11-06T13:06:22Z