04.12.2014 - 17:19 С целью распознать скрытые рефлекторные дуги исследователи из Висконсинского университета в Мэдисоне отследили электрическую активность в мозге людей, которые в рамках эксперимента в разном порядке представляли себе различные ситуации и просматривали видеозаписи.
"По-настоящему важная проблема в исследованиях мозга -это понимание того, каковы функциональные связи между его отделами. Как они взаимодействуют? Каковы направления сообщения между отделами мозга?” - говорит Барии Ван Веен, профессор электротехники и вычислительной техники Висконсинского университета в Мэдисоне.
“Нам известно, что мозг работает не как ряд независимых отделов, а как сеть связанных между собой участков, отвечающих за разные задачи.”
Ван Веен совместно с Джулио Тонони, профессором психиатрии и неврологом (центр Вайсмана Висконсинского университета в Мэдисоне), Даниэлой Дентико, ученым из центра Вайсмана Висконсинского университета в Мэдисоне и сотрудниками Льежского университета недавно опубликовали результаты своих изысканий в журнале NeuroImage. Их работа может привести к разработке новых подходов для понимания того, что же происходит с мозгом во время сна и в процессе воображения, в то время как Ван Веен надеется применить новые методы исследования того, как мозг использует системы для шифрования краткосрочной памяти.
В процессе воображения ученые обнаружили рост информационного потока от теменной доли к затылочной - от участка высшего порядка, который совмещает прием информации от нескольких органов чувств, к участку низшего порядка. И наоборот, визуальная информация, полученная через орган зрения, как правило течёт от затылочной доли - в которой сосредоточена основная часть визуальной коры мозга - по восходящей к теменной доле.
“Многое в нашем мозге и мозге животных зависит от направления и потоков, все нервные сигналы движутся в определенном направлении, затем останавливаются и возникают где-то ещё. Я считаю это новой, не изученной ранее темой.
”Ученые в данном случае подошли к исследованию как к шансу опробовать возможности электроэнцефалографии (ЭЭГ), этот метод использует сенсоры на коже головы для измерения проходящей электрической активности - чтобы разделить различные части сети мозга. Мозг - тихий орган, однако ЭЭГ всё же фиксирует большую часть его деятельности, которая, впрочем, не обязательно имеет отношение к предмету исследования. Для того, чтобы сконцентрироваться на ряде целевых циклов, ученые попросили участников просмотреть короткие видеозапси, а затем попытаться воспроизвести их по памяти в своём воображении . Других участников исследования попросили представить езду на волшебном велосипеде, подробно представляя формы, цвета и текстуры, перед тем как посмотреть короткое видео с записями видов природы.
Используя алгоритм, разработанный Ван Вееном для интерпретации подробных данных ЭЭГ, ученые смогли собрать мощные доказательства существования направленных информационных потоков в мозге человека.
Проект осуществляется при поддержке Национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии.