Учёные выяснили, как мозг адаптирует работу своего информационного центра при неопределённости
Исследователи из Университета Айовы обнаружили, что фронтопариетальная кора — информационный центр мозга — не просто активнее работает при сложных задачах, а динамически меняет связи с другими областями мозга в зависимости от ситуации. Открытие может помочь в изучении таких расстройств, как СДВГ и шизофрения.
Учёные Университета Айовы получили новые данные о работе фронтопариетальной коры — сети мозга, которую называют его информационным центром. Эта область получает сигналы со всего мозга, оценивает их значимость и помогает скоординировать подходящую реакцию, действуя подобно диспетчеру, управляющему движением в загруженном аэропорту.
Сочетая компьютерное моделирование с нейровизуализацией, исследователи установили, что фронтопариетальная кора взаимодействует с остальным мозгом не по фиксированной схеме: её связи меняются в зависимости от того, какая информация нужна на конкретном этапе принятия решения.
Как проходил эксперимент
В исследовании участвовали 38 человек в возрасте от 18 до 35 лет, которые учились связывать сочетания цветов, лиц и сцен с определёнными действиями — например, нажатием кнопки конкретным пальцем той или иной руки. Затем экспериментаторы изменили выученные связи, из-за чего участникам приходилось замечать перемены, осваивать новые правила и реагировать правильно. Это создавало неопределённость, что позволило учёным наблюдать, как фронтопариетальная кора меняла связи с другими системами мозга по мере того, как участники пытались понять, что изменилось.
Объединив поведенческие данные с результатами функциональной МРТ, исследователи построили компьютерную модель, которая разделила сигналы из разных областей мозга и показала, как фронтопариетальная кора объединяет их.
Возможная связь с психическими расстройствами
По словам авторов, результаты в перспективе могут помочь в изучении психических и неврологических расстройств, при которых этот обмен информацией нарушен, включая синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и шизофрению. Трудности с адаптацией поведения при изменении обстоятельств, характерные для СДВГ, могут быть связаны именно с нарушением этой функции интеграции.
Исследование "Frontoparietal hub connectivity integrates information from multiple sources" опубликовано в журнале Journal of Neuroscience. Работу финансировали Национальный институт психического здоровья и Институт нейронаук Айовы.
