Nova studija pokazuje da udaljene regije ljudskog mozga povremeno sinhronizuju kratke, brze ritmove zvane riplovi (~90 Hz, ~0,1 s). U eksperimentu sa 35 pacijenata i 43 sesije pratili su se signali 1.373 neurona; simultano paljenje poraslo je ~30% (u nekim delovima do 49%). Koordinacija je dosezala do 220 mm i bila je jača pri težim zadacima, ali istraživanje je opservaciono i sprovedeno na pacijentima sa epilepsijom.
Skriveni „riplovi“ u mozgu: kratki ritmovi koji povezuju razdvojene misli
(True Creatives/Canva)
Kada prepoznajete poznato lice, vaš mozak brzo poveže lice sa imenom, mestom susreta i eventualno uspomenom — i to deluje kao jedna, celovita misao. Novo istraživanje daje uvid u mehanizam koji može omogućiti takvu integraciju: udaljene regije mozga povremeno se sinhronizuju u kratkim, brzim ritmovima poznatim kao riplovi, čime postaju sklonije da šalju signale istovremeno.
Šta su riplovi i kako su ih proučavali
Riplovi su izuzetno kratke pojave ritmičke električne aktivnosti (otprilike 90 Hz) koje traju oko 0,1 sekunde. Istraživanje objavljeno u Nature Neuroscience pratilo je 1.373 pojedinačne moždane ćelije tokom 43 snimajuće sesije kod 35 pacijenata sa terapijski rezistentnom epilepsijom. Pošto su pacijenti već imali implantirane elektrode iz medicinskih razloga, istraživači su imali retku priliku da beleže aktivnost pojedinačnih neurona dok su učesnici radili kratki test pamćenja.
Synchronized ripple oscillations may support communication between distant brain regions during working memory. (Ilya Verzhbinsky, created with assistance from Google Gemini)
Glavni nalazi
U zadatku su učesnici pamtilli jedan ili tri prikaza, a zatim odlučivali da li je naknadni prikaz bio deo originalnog skupa. Istraživači su otkrili da se riplovi često pojavljuju simultano u udaljenim moždanim regijama. Kada se to dogodi, ćelije u tim regijama postaju ~30% sklonije da šalju impulse istovremeno, a u nekim fazama zadatka povećanje je dosezalo i 49%.
Koordinacija je ponekad obuhvatala udaljenosti do 220 mm i premostila obe hemisfere, što sugeriše da sinhronizacija nije jednostavno posledica neposrednih anatomski povezanih puteva. Osim toga, ritmovi su postajali izraženiji kada je zadatak bio teži — kod tri slike u memoriji koordinisano paljenje poraslo je za ~13% dok su slike držane u sećanju i za ~19% tokom faze prepoznavanja.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
„'Firing together' (istovremeno paljenje) može biti osnovna 'valuta' mozga za povezivanje informacija,“
Ograničenja i implikacije
Iako su rezultati sugestivni, studija je opservaciona: istraživači su zabeležili signale, ali ih nisu aktivno uključivali ili isključivali da bi testirali uzročnost. Takođe, svi učesnici su imali tešku epilepsiju, a elektrode su bile postavljene prema medicinskim potrebama — što znači da su snimljene samo izabrane regije mozga. Eksperiment je koristio jedan tip kratkotrajnog zadatka pamćenja, pa su potrebne dodatne studije da se utvrdi da li se isti fenomen pojavljuje u zdravim osobama i u drugim vrstama kognitivnih zadataka.
Zaključak: Kratki riplovi mogu privremeno „uskladiti“ udaljene mreže neurona i time pomoći da se razdvojeni elementi informacije objedine u jedinstvenu misao. Međutim, za primenu u terapiji ili definitivne tvrdnje o uzročnosti potrebne su daljnje, kontrolisane studije.
Studija je objavljena u Nature Neuroscience.
Pomozite nam da budemo bolji.
