Долгое время нейробиологи недоумевали, каким образом наш мозг кодирует мысли, включая память и сознание на клеточном уровне. Результаты показали, что группы нейронов выражают собой каждый отдельный сегмент информации, однако неизвестно, на что похожи эти группы или как они развиваются.
На данный момент исследователи Бостонского университета (BU) и Массачусетского института (MIT) дали объяснение, как группы нервов формируют мысли и способствуют принятию решений и способности изменять свое отношение к определённым вещам.
Эксперты во главе с Эрлом Миллером, профессором неврологии института Пиковера при Массачусетском технологическом институте, нашли группы нейронов, которые кодируют определённые поведенческие нормы, совершая, одновременно друг с другом, колебания туда-сюда.
Недавнее испытание, о котором писал журнал «Нейрон», показало, что сознательная мысль может иметь ритмическое строение.
Миллер прокомментировал: «В то время как мы говорим, в нашей голове постоянно возникают всё новые мысли. Некоторые из них задерживаются и перевоплощаются в нечто большее. Как мозг это делает, остаётся загадкой. Основная проблема, о которой мы сейчас говорим – это природа мысли как она есть».
Положение или цвет
Ученые нашли две нервных группы в мозгу обезьян, которых обучили реагировать на положение, либо цвет объекта, действие, которое требует познавательной гибкости – а именно способность переключаться между двумя различными рядами поведенческих норм.
Тим Бушман, исследователь из Массачусетского института, один из ведущих авторов проекта, сказал: «То, что они делают – эффективно, потому что они сосредотачиваются на определённой части информации и игнорируют всё остальное. Как они себя поведут, зависит от ситуации».
Когда поменяли задачи, поставленные перед обезьянами, эксперты проанализировали мозговые волны, возникшие в различных частях предлобной коры, области, где происходит мыслительный процесс. Эти волны вызваны ритмичными изменениями электрической деятельности нейронов.
Когда животные реагировали на положение объекта, ученые обнаружили, что определённые нейроны колебались туда-сюда на высоких частотах, которые привели к формированию бета волн. Когда обезьяны реагировали на цвет, некоторые нейроны также колебались в бета частоте. Как выяснилось, они принадлежали больше чем к одной группе, однако, у каждого была своя определённая схема.
Эксперты отметили, что они обнаружили колебания в низкочастотном альфа-диапазоне в нейронах, которые отвечают за совокупность норм поведения, но исключительно когда это касалось реакции на цвет. Они думают, что альфа-волны, которые ранее связывали с подавлением мозговой активности, блокируются нейронами, отвечающими за положение.
Миллер сказал: "Это говорит о том, что положение доминирует, цвет же является второстепенным. Мозг вызывает всплеск альфа волн, чтобы приглушить влияние положения, и, таким образом, животное может использовать менее строгие нормы поведения".
Ограниченная вместимость сознания
Ученые пытаются объяснить, как группы нервов организуют свою деятельность, в то время как мозг лавирует между определенными поведенческими нормами и правилами. "То, что управляет нашими мыслями, является одной из самых больших загадок познания", - сказал Миллер.
Он подчеркнул: "Самой основополагающей особенностью сознания является его ограниченная вместимость. Мы не можем удерживать в памяти много мыслей одновременно". Предшествующие исследования показали, что, когда животное пытается решать две задачи сразу, две отдельные группы нейронов колеблются в бета частотах и действуют асинхронно.
Миллер пришёл к выводу: «Это определённо объясняет, почему сознание имеет ограниченную вместимость: нельзя удержать в воздухе много шаров одновременно, так же в один колебательный цикл может вписаться только ограниченное количество информации».
