Вчені виявили прихований геометричний проєкт, який пояснює, як мозок перемикається між різними патернами активності — від ритмічних осциляцій до спокійних та активних станів. Результати, опубліковані на arXiv дослідниками з Університету Ексетера та інших установ, показують, що збудження та гальмування не просто підлаштовують мозкову активність; вони формують сам ландшафт, з якого виникають усі стани мозку.
Дослідження
Катерина Нечипоренко, Пітер Ешвін та Красиміра Цанева-Атанасова проаналізували математичні моделі нейронних популяцій, щоб ідентифікувати геометричний організаційний центр, який керує переходами станів. Вони вивели умови для його існування та показали, що він надійно з'являється в багатьох канонічних моделях. Поблизу цього організаційного центру невеликі зміни в балансі збудження-гальмування змушують мережу перемикатися між осциляціями, бістабільністю (два стабільні стани) та станами вгору/вниз — активним і спокійним режимами, важливими для сприйняття та пам'яті. Команда також виявила, що астроцити, зірчасті гліальні клітини, можуть налаштовувати цей баланс, діючи як біологічний диммер для переходів між станами мозку. Дослідження забезпечує єдину динамічну рамку для розуміння того, як виникають і змінюються різні мозкові патерни.
Чому це важливо
Розуміння того, що баланс збудження-гальмування визначає ландшафт станів мозку, має практичні наслідки. Для всіх, хто цікавиться когнітивною продуктивністю, це свідчить про те, що підтримка здорового балансу між збудженням і гальмуванням є ключем до гнучкої уваги та пам'яті. Дисбаланси — поширені при таких станах, як епілепсія, шизофренія або навіть після поганої ночі — можуть схилити мережу до менш адаптивних станів. Дослідження пропонує об'єктив для інтерпретації, чому певні когнітивні тренування або нейрофідбек можуть працювати: вони, ймовірно, тонко налаштовують цей баланс.
Що ви можете зробити
Підтримуйте природний баланс збудження-гальмування вашого мозку через регулярний сон, фізичні вправи та практики усвідомленості. Короткі сеанси медитації, як було показано, посилюють гальмівний контроль і можуть допомогти стабілізувати динаміку мережі. Для цілеспрямованого підходу спробуйте адаптивні когнітивні тренувальні головоломки, які кидають виклик вашій робочій пам'яті та перемиканню уваги — вони залучають ті самі мозкові ланцюги, описані в дослідженні.
Джерело: arXiv q-bio.NC
Цікавитесь власним мозком? Пройдіть наш безкоштовний адаптивний IQ тест або спробуйте 306 рівнів тренування мозку.
