Учени от MIT разкриват механизма на невроните

Човешкият мозък се справя с множество задачи едновременно благодарение на неврони, които могат да променят ролята си според конкретната ситуация. Ново проучване на невролози от Масачузетския технологичен институт (MIT), публикувано в списание „Nature Neuroscience“, разкрива механизма, чрез който умът ни жонглира с различна информация и действия в ежедневието, съобщават от БГНЕС.

На всеки се случва да отговаря на съобщение, докато следи тенджерата на котлона, или да разговаря, докато работи на компютър. Мозъкът постоянно превключва от една задача към друга, но начинът, по който се справя с това натоварване с ограничен брой клетки, дълго време бе обект на дебати.

„Установихме, че мозъкът използва едни и същи популации от неврони, за да извършва едни и същи изчисления върху различни видове информация. Това означава, че една и съща подгрупа от неврони може да съхранява в работната памет както действие, така и сетивен стимул“, обяснява Юма Осако, изследовател в MIT и водещ автор на проучването.

Когнитивното лего

Въпреки че разполага с ограничен брой неврони, човешкият ум е способен да се справя с практически безкрайно разнообразие от ситуации. Професорът от Института по невронауки към Принстънския университет Тимъти Бушман сравнява този механизъм с „когнитивно Lego“.

Подобно на популярен детски конструктор, при който едни и същи елементи могат да бъдат използвани за построяването на различни обекти – от къща до пожарна кола – мозъкът изглежда използва повторно съществуващите невронни вериги. Той ги комбинира по различни начини според задачата, вместо всеки път да изгражда изцяло нова мрежа.

Експериментът със звуци

За да докажат тази теория, учените са обучили мишки да слушат два звука и да определят дали са еднакви. Докато животните изпълнявали задачата, изследователите наблюдавали тяхната мозъчна активност. Първоначално мишките трябвало за кратко да запомнят първия звук, след което да вземат решение и накрая да изработят план за действие.

Резултатите показват, че в париеталната кора – областта на мозъка, която интегрира получаваната от сетивата информация – определена група неврони гъвкаво променя своята функция. В първата фаза конкретната невронна верига участвала в запаметяването на звука, а малко по-късно същите тези клетки били ангажирани вече с изработването на плана за действие.

Взаимосвързана система

Откритието на учените от MIT подкрепя по-стара теория в невронауката, известна като композиционност. Тя предполага, че сложните когнитивни процеси се изграждат чрез комбиниране и многократно използване на едни и същи компоненти.

Резултатите категорично показват, че мозъкът не създава нови пътища за всяко действие, а функционира като високоефективна взаимосвързана система, която непрекъснато преразпределя вече наличните си ресурси.