
在人的大脑中发现了神秘的螺旋信号,发现漩涡认为它们可以帮助组织复杂的大脑活动的科学家。
这些信号在大脑外层的脑波上看起来像是旋转的螺旋,在功能性磁共振成像(fMRI)的脑扫描中发现了100名年轻人的脑扫描,并在休息和完成任务时出现。
这些涡流的确切目的尚不清楚,但是他们的发现者认为螺旋信号可能被用来链接大脑的不同部分并帮助更快地处理信息。这些漩涡甚至可能因脑部疾病(例如失智,并且可以作为模拟复杂过程的高级计算机的灵感人类的思想。研究人员于6月15日在杂志上发表了他们的发现大自然的人类行为。
“就像漩涡在湍流中起作用一样,螺旋形成了复杂的相互作用,在组织大脑的复杂活动中起着至关重要的作用,”Pulin Gong,悉尼大学物理学副教授,在一份声明中说。 “多个共存螺旋之间的复杂相互作用可以使神经计算以分布和平行的方式进行,从而导致出色的计算效率。”
皮质中的涡流
大脑的皱纹,最外层的层(称为大脑皮层)管理着许多思想最复杂的任务,例如记忆,注意力,语言,感知甚至意识本身。许多神经系统疾病,例如阿尔茨海默氏病和脑瘫,影响皮层。
然而,神经科学主要忽略了皮质本身,而是传统上专注于神经元(大脑神经细胞)之间的联系和相互作用,以确定皱纹器官的功能。为了调查整个皮质的活动,科学家对100名健康成年人进行了fMRI扫描,年龄在22至35岁之间。每个人都存在着神秘的螺旋,复杂的脑波模式,各种大小的各种大小旋转的大小。
螺旋的确切功能是一个谜,但是在分析了动荡的模式之后,科学家认为涡流可能充当整个大脑的交流桥梁,将不同的区域连接到网络,甚至有时甚至在皮层上旅行。通过在扫描参与者的任务时分配他们的任务,例如完成数学问题或听故事,研究人员在整个大脑的不同区域中观察到了螺旋的指示,从顺时针方向转向逆时针 - 这是涡流可能通过动态旋转变化来协调大脑活动的线索。
悉尼大学物理学博士候选人Yiben Xu在声明中说:“这些大脑螺旋的一个关键特征是它们经常出现在分离大脑中不同功能网络的边界上。” “在我们的研究中,我们观察到,这些相互作用的大脑螺旋允许在涉及自然语言处理和工作记忆的各种任务中灵活地重新配置大脑活动,从而通过改变其旋转方向来实现。”
研究人员说,他们的研究应鼓励神经科学研究转向大脑中的大规模现象。最终,可以将多个尺度的大脑过程拼凑在一起,以更全面地了解思维的功能。
锣说,了解有关我们大脑复杂起作用的更多信息也可能有潜力“推动受人脑复杂工作启发的强大计算机”。
Gong说:“通过揭开大脑活动的奥秘并揭示了管理其协调的机制,我们正靠近理解认知和大脑功能的全部潜力。”