Vyhýbání se dopravní zácpě v mozku

Mozkové sítě - oblasti mozku, které pravidelně spolupracují - by se podle nového výzkumu mohly vyhnout dopravní zácpě na nejrušnějších křižovatkách tím, že budou komunikovat na různých frekvencích.

"Mnoho neurologických a psychiatrických stavů pravděpodobně zahrnuje problémy se signalizací v mozkových sítích," říká spoluautor Dr. Maurizio Corbetta, profesor neurologie na Washingtonské univerzitě v St. Louis. "Zkoumání časové struktury mozkové činnosti z této perspektivy může být užitečné zejména při porozumění psychiatrickým stavům, jako je deprese a schizofrenie, kde jsou strukturální markery vzácné."

Vědci obvykle studují mozkové sítě pomocí magnetické rezonance, která sleduje průtok krve za předpokladu, že zvýšení průtoku krve do části mozku naznačuje zvýšenou aktivitu v buňkách této oblasti.

Podle Corbetty má ale MRI svá omezení. "Umožňuje nám pouze nepřímo sledovat aktivitu mozkových buněk a není schopen sledovat aktivitu, ke které dochází při frekvencích vyšších než 0,1 hertzu nebo jednou za 10 sekund," řekl. "Víme, že některé signály v mozku mohou cyklovat až 500 hertzů nebo 500krát za sekundu."

Pro novou studii provedenou na University Medical Center v Hamburku-Eppendorfu použili vědci magnetoencefalografii (MEG) k analýze mozkové aktivity u 43 zdravých dobrovolníků. MEG detekuje velmi malé změny v magnetických polích v mozku, které jsou způsobeny aktivací mnoha buněk najednou. Může tyto signály detekovat rychlostí až 100 hertzů.

"Zjistili jsme, že různé mozkové sítě tikají na různých frekvencích, jako hodiny tikající při různých rychlostech," uvedl vedoucí autor Joerg Hipp, Ph.D., z University Medical Center v Hamburku-Eppendorfu a univerzity v Tübingenu v Německu.

Sítě, které zahrnovaly hipokampus, oblast mozku kritickou pro formování paměti, měly tendenci být aktivní na frekvencích kolem 5 hertzů. Sítě představující oblasti zapojené do smyslů a pohybu byly aktivní mezi 32 a 45 Hz. Ostatní mozkové sítě byly aktivní na frekvencích mezi 8 a 32 hertzy.

"Existuje řada fMRI studií deprese a schizofrenie, které ukazují" prostorové "změny v organizaci mozkových sítí," říká Corbettta. „Studie MEG poskytují okno do mnohem bohatší„ časové “struktury. V budoucnu by to mohlo nabídnout nové diagnostické testy nebo způsoby, jak sledovat účinnost intervencí v těchto oslabujících psychických podmínkách. “

Výzkum byl publikován 6. května v Přírodní neurovědy.

Zdroj: Lékařská fakulta Washingtonské univerzity