人脑中的神秘螺旋信号对我们的认知可能是关键

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人脑中的神秘螺旋信号对我们的认知可能是关键
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2023/6/21
科学家提出跨大脑外层的奇怪漩涡可能被用于连接大脑的不同部分并帮助更快处理信息。

艺术家的包含一个大螺旋的人类思维的描画。
神秘的螺旋信号已经被在人脑中发现,发现了漩涡的科学家认为它们可能帮助组织复杂的大脑活动。
这些出现为跨大脑外层的脑电波涡旋信号被发现在100名年轻人的功能磁共振成像(fMRI)脑部扫描中,并且出现在当他们正在休息和工作在任务上时。
悉尼大学物理学副教授龚普林在一份声明中说,“就像在湍流中漩涡行动一样,螺旋参与复杂的相互作用,在组织大脑的复杂活动中起一个至关重要的角色,多个共存螺旋之间的复杂相互作用可以允许神经计算被在一个分布的和并行方式中进行,导致显著的计算效率”。
涡旋中的涡旋
大脑最外层的皱纹------被称为大脑皮层------管理着思维的许多最复杂任务,如记忆、注意力、语言、直觉和甚至意识本身。许多神经学疾病如阿尔茨海默病和脑瘫影响皮层。
然而,神经科学已经主要忽略了皮层本身,而是传统上集中在神经元(大脑的神经细胞)之间的连接和相互作用上来确定皱纹器官功能。为了调查跨皮层发生的活动,科学家们对100名年龄在22至35岁之间的健康成年人进行了功能磁共振成像扫描。神秘的螺旋,围绕中心点旋转的各种大小的复杂脑电波模式出现在每个人中。
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螺旋的确切功能是一个秘密,但在分析湍流模式之后,科学家们认为漩涡可能起跨大脑的沟通桥梁的作用,将不同的区域连接成网络并偶尔的甚至旅行过皮层。通过在参与者被扫描时分配任务诸如完成数学问题或听一个故事,研究人员观测到螺旋在跨大脑的不同区域从顺时针切换到逆时针方向------一个涡旋可能经由动态旋转变化协调大脑活动的线索。
第一作者悉尼大学物理学博士候选徐一本在声明中说,“这些大脑螺旋的一个关键特征是它们往往浮现在大脑中分隔不同功能网络的边界。在我们的研究中,我们观察到这些相互作用的大脑螺旋允许在涉及自然语言处理和工作记忆的各种任务期间大脑的活动灵活的重新结构,它们通过改变它们的旋转方向取得这个”。
研究人员说,他们的研究应该鼓励神经科学研究朝向大脑中的更大规模现象转变。最终,在多个尺度的大脑过程可能被一起拼凑来获得一个更全面思维怎样功能的图片。
龚说,更多地了解我们的大脑的复杂工作机理也可能有潜力“推进被人脑的复杂工作机理启发的强大计算机器”。
龚说,“通过解开大脑活动的秘密并揭开管理它的协调的机制,我们正在更接近解锁理解认知和大脑功能的全部潜力”。
https://www.livescience.com/health/neuroscience/mysterious-spiral-signals-in-the-human-brain-could-be-key-to-our-cognition?utm_term=FC077EAB-1177-4865-A26D-B236ED3501C9&utm_campaign=368B3745-DDE0-4A69-A2E8-62503D85375D&utm_medium=email&utm_content=BB60862A-B6FA-4584-B78E-09ED665DE1EB&utm_source=SmartBrief