Згідно з новим дослідженням, інформація проходить через наш мозок не так, як через мозок інших тварин, і це може навчити нас чомусь важливому про те, як еволюціонував наш вид.
Команда під керівництвом дослідників з Швейцарської вищої технічної школи Лозанни (EPFL) у Швейцарії використовувала передові методи аналізу даних на додаток до функціональної магнітно-резонансної томографії (ФМРТ) для аналізу мозкової активності людей, мишей і макак.
Порівнюючи отримані “карти руху” мозку, дослідники виявили, що людський мозок використовує кілька паралельних шляхів для переміщення інформації з однієї області в іншу, тоді як мозок мишей і макак використовує лише один канал.
Наш мозок може використовувати кілька каналів. (Алессандра Гріффа CHUV/EPFL CC BY-SA)
“Новим у нашому дослідженні є використання мультимодальних даних в одній моделі, що поєднує дві галузі математики: теорію графів, яка описує полісинаптичні дорожні карти; і теорію інформації, яка відображає передачу інформації (або рух) по дорогах”, – говорить Алессандра Гріффа, біомедичний інженер з EPFL.
“Основний принцип полягає в тому, що повідомлення, передані від джерела до цілі, залишаються незмінними або ще більше погіршуються на кожній зупинці вздовж дороги, як у телефонній грі, в яку ми грали в дитинстві”.
Використовуючи іншу аналогію, інформаційний трафік, що рухається мозком, схожий на рух по дорозі з численними зупинками. Наш мозок, схоже, підключений до того, щоб одночасно використовувати кілька доріг, щоб доставити колону сигналів до місця призначення.
Більше того, дослідники виявили, що ці паралельні шляхи настільки ж унікальні, як і відбитки пальців: вивчаючи особливий спосіб, у який інформація рухається мозком, можна розрізнити окремі нервові системи.
“Така паралельна обробка інформації в людському мозку була гіпотетично можлива, але ніколи раніше не спостерігалася на рівні цілого мозку”, – каже Гріффа.
Як ці численні канали впливають на обробку думок, і чому ми маємо їх, коли інші тварини їх не мають, виходить за рамки цього дослідження. Однак дослідники вважають, що наш більший мозок уможливив більш складні схеми зв’язку.
Це також може додати певного рівня стійкості людському мозку, припускають дослідники. Якщо один канал заблокований або пошкоджений, то, можливо, інформація може бути перенаправлена через інший канал.
У подальшому дослідження може допомогти нам визначити, як можна відновити пошкодження мозку після травм, або як ми зможемо запобігти розвитку таких станів, як деменція.
“Ми можемо припустити, що ці паралельні інформаційні потоки уможливлюють множинне представлення реальності і здатність виконувати абстрактні функції, характерні для людини”, – каже Гріффа.
“Ми розглянули, як інформація подорожує, тому цікавим наступним кроком буде моделювання більш складних процесів, щоб вивчити, як інформація поєднується і обробляється в мозку для створення чогось нового”.