VIDEO: Vrtloženja u mozgu za bolja računala

Usredotočujući se na interakciju između neurona, istraživači Sveučilišta u Sydneyu uspjeli su otkriti mnogo o načinu na koji funkcionira naš mozak. Nova studija je pronašla veće vrtložne obrasce koji, čini se, pomažu mozgu da se organizira po regijama.

Proučavanje električne aktivnosti mozga dovelo je do prilično impresivnih rezultata u posljednjih nekoliko godina. Saznali smo kako oblik mozga utječe na njegovu funkciju, metode borbe protiv depresije magnetskom stimulacijom određenih dijelova mozga i način na koji se mozak može pripremiti da uči tri puta brže od uobičajenog.

No velik dio znanosti koja stoji iza ovih studija usredotočuje se na električne impulse koji se dijele između neurona u pomalo linearnom obrascu, slično kao promatranje autoceste električnog prometa koji teče u različitim smjerovima.

Nova studija koju su proveli istraživači sa Sveučilišta Sydney u Australiji i Sveučilišta Fudan u Kini otkrila je da postoje veći vrtložni obrasci električne aktivnosti u našim cerebralnim korteksima, vanjskom sloju mozga, kao što možete vidjeti u ovom videu.

Tim je otkrio uzorke poput vrtloga proučavajući fMRI snimke mozga 100 mladih odraslih osoba. "Ovi spiralni uzorci pokazuju zamršenu i složenu dinamiku, krećući se površinom mozga dok rotiraju oko središnjih točaka poznatih kao fazne singularnosti", rekao je viši autor i izvanredni profesor Pulin Gong. "Slično kao što vrtlozi djeluju u turbulencijama, spirale sudjeluju u zamršenim interakcijama, igrajući ključnu ulogu u organiziranju složenih aktivnosti mozga.

Vodeći autor studije i doktorant Yiben Xu, kaže da bi ova organizacija mogla poprimiti oblik prijenosa informacija između različitih specijaliziranih regija mozga dok vrtlozi teku i mijenjaju smjer. Činjenica da su te spirale pronađene u cerebralnom korteksu, značajna je jer je to područje mozga koje obavlja neke ključne funkcije uključujući pažnju, jezik, pamćenje i percepciju.

"Jedna ključna karakteristika ovih moždanih spirala je da se često pojavljuju na granicama koje razdvajaju različite funkcionalne mreže u mozgu", rekao je Xu. "Svojim rotacijskim kretanjem oni učinkovito koordiniraju tijek aktivnosti između tih mreža. U našem smo istraživanju primijetili da ove interakcijske moždane spirale omogućuju fleksibilnu rekonfiguraciju moždane aktivnosti tijekom različitih zadataka koji uključuju obradu prirodnog jezika i radnu memoriju, što postižu promjenom smjera rotacije".

Ne samo što istraživači vjeruju da će ovo otkriće dovesti do boljeg razumijevanja načina na koji naš mozak funkcionira i kako raditi s bolestima poput demencije, već smatraju da bi moglo pomoći u poboljšanju računalnih sustava koji se temelje na načinima na koje naš mozak obrađuje podatke.

"Zamršene interakcije među više koegzistirajućih spirala mogle bi omogućiti provođenje neuralnih izračuna na distribuiran i paralelan način, što dovodi do izvanredne računalne učinkovitosti", rekao je Gong.

Istraživanje objavljeno u časopisu Nature Human Behavior možete pronaći na ovoj poveznici.