Beyinde Rekabet Eden Düşünceler Dalgalar ve Ritimler İçerir

Beyin görüntüleme ve bilişsel bilimdeki önemli ilerlemelere rağmen, sinirbilimciler beynin nasıl geliştiğini ve algıları ve hatıraları nasıl koruduğunu araştırmaya devam ediyor.

Ortaya çıkan kanıtlar, bir grup nöronun her bir benzersiz bilgi parçasını temsil edebileceğini, ancak hiç kimse bu toplulukların neye benzediğini veya nasıl oluştuğunu bilmediğini gösteriyor.

Yeni bir çalışmada, MIT ve Boston Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, sinirsel toplulukların düşünceleri nasıl oluşturduğuna ve kişinin fikrini değiştirme esnekliğini nasıl desteklediğine dair fikir edindiler.

Araştırmacılar, birbirleriyle eşzamanlı salınım yaparak belirli davranış kurallarını kodlayan nöron gruplarını belirlediler. Sonuçlar, bilinçli düşüncenin doğasının ritmik olabileceğini öne sürüyor.

"Biz konuşurken, düşünceler kafamıza girip çıkıyor. Bunların hepsi oluşan ve sonra başka bir şeye yeniden yapılandırılan topluluklardır. Araştırmacı Dr. Earl Miller, beynin bunu nasıl yaptığı bir muamma. "Bahsettiğimiz temel sorun bu - düşüncenin kendisinin doğası."

Araştırma bulguları dergide yayınlandı Nöron.

Araştırmacı bilim adamları, nesnelere renklerine veya yönelimlerine göre yanıt vermek üzere eğitilmiş maymunların beyinlerinde iki sinir topluluğu belirlediler. Bu görev, bilişsel esneklik gerektirir - davranış için iki farklı kural seti arasında geçiş yapma yeteneği.

"Etkili bir şekilde yaptıkları şey dünyadaki bilgilerin bazı kısımlarına odaklanmak ve diğerlerini görmezden gelmektir. Hangi davranışı yaptıkları bağlama bağlıdır ”dedi MIT doktora sonrası araştırmacısı ve makalenin baş yazarlarından biri olan Tim Buschman.

Hayvanlar görevler arasında geçiş yaptıkça, araştırmacılar çoğu planlama ve düşüncenin gerçekleştiği prefrontal korteks boyunca farklı yerlerde üretilen beyin dalgalarını ölçtüler. Bu dalgalar, nöronların elektriksel aktivitesindeki ritmik dalgalanmalar tarafından üretilir.

Hayvanlar oryantasyona dayalı nesnelere yanıt verdiğinde, araştırmacılar bazı nöronların beta dalgaları olarak adlandırılan yüksek frekanslarda salındığını buldular.

Renk gerekli kural olduğunda, beta frekansında farklı bir nöron topluluğu salınıyordu. Birden fazla gruba ait olan bazı nöronlar üst üste geldi, ancak her topluluğun kendine özgü bir modeli vardı.

İlginç bir şekilde, araştırmacılar aynı zamanda oryantasyon kuralı grubunu oluşturan nöronlar arasında düşük frekanslı alfa aralığında salınımlar gördüler, ancak yalnızca renk kuralı uygulandığında. Araştırmacılar, beyin aktivitesinin baskılanmasıyla ilişkilendirilen alfa dalgalarının, oryantasyon kuralını tetikleyen nöronları susturmaya yardımcı olduğuna inanıyor.

“Bu, yönlendirmenin baskın olduğunu ve rengin daha zayıf olduğunu gösteriyor. Miller, beyin bu alfa patlamasını, onu kapatmak için oryantasyon topluluğuna fırlatıyordu, böylece hayvan daha zayıf topluluğu kullanabilecekti ”dedi.

Araştırmacıların bir sonraki hedefi, beyin farklı kurallar veya düşünceler arasında gidip gelirken bu sinir topluluklarının faaliyetlerini nasıl koordine ettiğini keşfetmektir.

Miller, bazı sinirbilimcilerin talamus gibi daha derin beyin yapılarının bu koordinasyonu yönettiğini teorileştirdiler, ancak kimse kesin olarak bilmiyor, dedi Miller. "Düşüncelerini kontrol eden şey, bilişin en büyük gizemlerinden biri," dedi.

Uzmanlar, bu araştırma ipliğinin aynı zamanda bilincin sinirsel temelini çözmeye yardımcı olabileceğine inanıyor.

Bilincin en temel özelliği sınırlı kapasitesidir. Aynı anda sadece birkaç düşünceyi aklınızda tutabilirsiniz, ”dedi Miller.

Bu salınımlar bunun nedenini açıklayabilir: Önceki çalışmalar, bir hayvanın iki düşünceyi akılda tuttuğunda, iki farklı topluluğun beta frekanslarında birbirleriyle faz dışı olarak salındığını göstermiştir.

Miller, "Bu, bilinç kapasitesinin neden sınırlı olduğunu hemen akla getiriyor: Aynı anda havada yalnızca çok fazla top tutulabilir, bir salınım döngüsüne yalnızca sınırlı miktarda bilgi sığabilir," dedi.

Araştırmacılar, beyin salınımlarını anlamanın bilim insanlarının şizofreni gibi düşünce bozukluklarındaki psikozun gizemini çözmeye yardımcı olabileceğine inanıyor - araştırmalar şizofreni hastalarının beta salınımlarını azalttığını gösteriyor.

Kaynak: Massachusetts Institute of Technology