Впервые появившаяся в начале 1970-х теория нейронного поля (NFT) объединяет понимание анатомии и физиологии мозга с математикой для моделирования крупномасштабной мозговой активности.
Ученые опровергли старую теорию — теперь мы знаем, что определяет способности нашего мозга
Более 100 лет ученые соглашались с тем, что отдельные группы клеток мозга посылают сигналы в другие области мозга через ряд взаимосвязанных волокон. В новом исследовании ученые применили математическую модель к активности мозга и обнаружили, что функция мозга может иметь больше общего с формой, чем с соединением между нейронами.
Depositphotos ПРОСМОТРЕТЬ 1 ИЗОБРАЖЕНИЯ
Ученые показали, какой именно фактор сильнее всего влияет на функционирование нашего мозга.
Форма, а не связи
Предыдущие прогнозы с использованием NFT предполагали, что форма мозга может быть более фундаментальной для его функционирования, чем нейронные связи между областями. Теперь исследователи из Университета Монаша в Мельбурне, Австралия, проверили эти прогнозы, чтобы выяснить, верны ли они.
Исследователи изучили более 10 000 снимков функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ) людей в состоянии покоя и во время выполнения задач. После реконструкции снимков для создания ‘карты мозга’ для каждого человека исследователи обнаружили связь между функцией мозга и его формой или геометрией.
«Тесная связь между геометрией и функцией обусловлена волнообразной активностью, распространяющейся по всему мозгу, точно так же, как форма пруда влияет на рябь, образуемую падающим камешком», — сказал Алекс Форнито, один из соавторов исследования.
Эти волны называются ‘собственными модами’ — физический термин, обозначающий естественную или предпочтительную вибрацию системы, при которой различные части движутся вместе с одинаковой частотой. Исследователи сравнивают это с перебиранием скрипичной струны.
Сравнивая собственные моды, связанные с формой мозга, то есть его размером, формой и контурами, с теми, которые получены из связей между нейронами, исследователи обнаружили, что собственные моды формы мозга могут оказывать более сильное влияние на активность мозга. Их результаты переворачивают более чем 100-летние представления науки о работе мозга.