Електричні імпульси мозку кодують норми поведінки

Довгий час нейробіологи дивувалися, яким чином наш мозок кодує думки, включаючи пам'ять і свідомість на клітинному рівні. Результати показали, що групи нейронів виражають собою кожен окремий сегмент інформації, проте невідомо, на що схожі ці групи чи як вони розвиваються.

На даний момент дослідники Бостонського університету (BU) і Массачусетського інституту (MIT) дали пояснення, як групи нервів формують думки і сприяють прийняттю рішень і здатності змінювати своє ставлення до певних речей.

Експерти на чолі з Ерлом Міллером, професором неврології інституту Пиковера при Массачусетському технологічному інституті, знайшли групи нейронів, які кодують певні поведінкові норми, здійснюючи, одночасно один з одним, коливання туди-сюди.

Недавнє випробування, про який писав журнал «Нейрон», показало, що свідома думка може мати ритмічне будову.

Міллер прокоментував: «В той час як ми говоримо, в нашій голові постійно виникають всі нові думки. Деякі з них затримуються і перевтілюються в щось більше. Як мозок це робить, залишається загадкою. Основна проблема, про яку ми зараз говоримо, - це природа думки як вона є».

Положення або колір

Вчені знайшли дві групи нервових в мозку мавп, яких навчили реагувати на становище, або колір об'єкта, дія, що вимагає пізнавальної гнучкості - а саме здатність перемикатися між двома різними рядами поведінкових норм.

Тім Бушман, дослідник з Массачусетського інституту, один з провідних авторів проекту, сказав: «Те, що вони роблять - ефективно, тому що вони зосереджуються на певній частині інформації та ігнорують все інше. Як вони себе поведуть, залежить від ситуації».

Коли поміняли завдання, поставлені перед мавпами, експерти проаналізували мозкові хвилі, що виникли в різних частинах передлобовій кори, області, де відбувається розумовий процес. Ці хвилі викликані ритмічними змінами електричної діяльності нейронів.

Коли тварини реагували на стан об'єкта, вчені виявили, що певні нейрони коливалися туди-сюди на високих частотах, які призвели до формування бета хвиль. Коли мавпи реагували на колір, деякі нейрони також коливалися в бета частоті. Як з'ясувалося, вони належали більше ніж до однієї групи, проте, у кожного була своя певна схема.

Експерти зазначили, що вони виявили коливання в низькочастотному альфа-діапазоні в нейронах, які відповідають за сукупність норм поведінки, але виключно коли це стосувалося реакції на колір. Вони думають, що альфа-хвилі, які раніше пов'язували з пригніченням мозкової активності, блокуються нейронами, що відповідають за стан.

Міллер сказав: "Це говорить про те, що положення домінує, колір ж є другорядним. Мозок викликає сплеск альфа хвиль, щоб приглушити вплив положення, і, таким чином, тварина може використовувати менш суворі норми поведінки".

Обмежена місткість свідомості

Вчені намагаються пояснити, як групи нервів організовують свою діяльність, у той час як мозок лавірує між певними поведінковими нормами і правилами. "Те, що керує нашими думками, є однією з найбільших загадок пізнання", - сказав Міллер.

Він підкреслив: "Самою основною особливістю свідомості є його обмежена місткість. Ми не можемо утримувати в пам'яті багато думок одночасно". Попередні дослідження показали, що, коли тварина намагається вирішувати дві задачі відразу дві окремі групи нейронів коливаються в бета частотах і діють асинхронно.

Міллер прийшов до висновку: «Це виразно пояснює, чому свідомість має обмежену місткість: не можна утримати в повітрі багато куль одночасно, так само в один коливальний цикл може вписатися тільки обмежена кількість інформації».