Как мозъците ни се адаптират към промени: ново проучване разкрива

Ново проучване на екип от Рутгерс университет предоставя важни улики относно причините, поради които някои мозъци се адаптират към промени по-бързо от други. Според изследването, разликите в начина, по който мозъкът обработва бърза и бавна информация, играят ключова роля за различията в когнитивните способности на хората.

Изследването, публикувано в списание Nature Communications, разглежда как мозъчните мрежи и времевите им характеристики влияят на способността за превключване между различни умствени задачи. Учените установили, че различните мозъчни региони имат уникални „невронни времеви рамки“, определящи как информацията се интегрира с времето. Някои региони отговарят бързо, което поддържа мигновени реакции, докато други обработват информация по-бавно, което е полезно за по-дълбоки размисли.

Когнитивни способности и мозъчни мрежи

Изследването е базирано на анализ на данни от 960 участници и е установило, че начинът, по който времевите рамки са разпределени в кората на мозъка, играе съществена роля в ефективността на превключването между големи активни модели, свързани с поведението. Например, преминаването от състояние на покой към фокусиране върху предизвикателна задача варира между различните индивиди.

Линден Паркс, старши автор на изследването и професор по психиатрия в медицинското училище на Рутгерс, обяснява: „Разликите в начина, по който мозъкът обработва информация на различни скорости, помагат да се обясни защо хората имат различни когнитивни способности“. Според него, хората, чиито мозъчни мрежи са по-добре адаптирани към начина, по който различните региони обработват бърза и бавна информация, показват по-висока когнитивна способност.

Мозъчни изображения и свързаност

Екипът изследвал как мозъкът получава сигнали и как използва бялото вещество, за да ги интегрира, позволявайки информацията да се споделя между различни региони и да се комбинира в последователно поведение. Учените проучили мозъчни изображения и създали математически модели, за да проследят как информацията преминава през мозъка с времето.

В моделите, всяка мозъчна област работи с предпочитана скорост на отговор, а изследователите регулирали тези скорости, докато симулираната мозъчна активност не изглеждала като реални данни от мозъчно сканиране. Мозъците, чиито времеви рамки били по-добре настроени, изисквали само малък тласък за превключване между дейностите, което означава, че реалните мозъци също се променят по-лесно.

Проучването установява също, че тези модели са свързани с генетични, молекулярни и клетъчни характеристики на всяка мозъчна област. Когато изследователите сравнили картите на времевите рамки с представянето на участниците в стандартни тестове за мислене, установили, че индивидите, чиито мозъци по-ефективно сменят състояния, обикновено постигат по-добри резултати.

В бъдеще изследователите планират да проучат условия като шизофрения, биполярно разстройство и депресия, за да изследват как нарушенията в свързаността на мозъка и невронните времеви рамки могат да променят начина, по който се обработва информацията.