Исследование показало, что даже простые движения вызывают рябь в мозгу

Прочитано: 126 раз(а)


Новое исследование Университета Орегона показывает, что даже простое движение, такое как нажатие кнопки, посылает волны активности по сети нейронов, охватывающих мозг.

Это открытие подчеркивает, насколько сложен человеческий мозг , бросая вызов упрощенному описанию в учебниках отдельных областей мозга , отвечающих за определенные функции.

«Действительно хорошо известно, что первичная моторная кора контролирует двигательную активность » , — сказал Алекс Рокхилл, аспирант лаборатории профессора физиологии человека Ники Суонн. «Но есть гораздо больше движений, чем эта одна область мозга».

Рокхилл — первый автор новой статьи из лаборатории, опубликованной в декабре в Journal of Neural Engineering .

Суонн и ее команда изучают сети мозга у людей благодаря сотрудничеству с врачами и исследователями Орегонского университета здравоохранения и науки. Команда OHSU использует метод, называемый внутричерепной ЭЭГ, чтобы определить, где могут начинаться приступы у пациентов с резистентной к лечению эпилепсией. Они хирургическим путем имплантируют множество электродов в мозг пациентов, чтобы точно определить, когда и где происходит припадок, и, возможно, удалить пораженную область мозга.

Внутричерепная ЭЭГ также может дать ценную информацию о другой активности мозга . По словам Суонна, это метод «золотого стандарта». Но это то, к чему исследователи редко имеют доступ, потому что имплантация электродов — очень интенсивный процесс. Участники исследования Суонн согласились позволить ее команде изучить их мозг, пока они уже подключены к электродам для исследования припадков.

Суонн и ее коллеги дали участникам исследования простую задачу, связанную с движением: нажать кнопку. Они зафиксировали активность тысяч нейронов по всему мозгу, пока участники выполняли задание. Затем они проверили, могут ли они научить компьютер определять, были ли зафиксированы определенные паттерны мозговой активности, когда участник находился в покое или двигался.

В определенных областях мозга сигналы были очевидны. Это были области, ранее связанные с движением, где, вероятно, большинство нейронов сосредоточено на этом поведении. Но исследователи также обнаружили, что мозговые сигналы предсказывают движение по всему мозгу, в том числе в областях, которые специально для этого не предназначены.

Во многих частях мозга «мы можем предсказать с точностью выше случайной, были ли эти данные получены во время движения или не во время движения», — сказал Суонн.

«Мы обнаружили, что существует целый спектр областей мозга, от основных двигательных областей, где можно расшифровать, что человек движется в 100% случаев, до других областей, которые можно расшифровать в 75% случаев», — добавил Рокхилл.

В некоторых областях, которые не специализируются на движении, «некоторые нейроны могут активироваться, но они могут быть подавлены нейронами, не связанными с движением», — сказал он.

Их результаты дополняют исследование, опубликованное в 2019 году в журнале Nature , в котором другие исследователи показали аналогичные далеко идущие мозговые сети, связанные с движением у мышей.

«Эта работа показала, что движение происходит повсюду в мозгу, и наша статья показывает, что это верно и для людей», — сказал Суонн.

Это явление, вероятно, не ограничивается движением. Другие системы, такие как зрение и осязание, также, вероятно, распространяются на большую часть мозга, чем предполагалось ранее.

Сейчас команда работает над разработкой новых задач, связанных с различными видами движений, чтобы увидеть, как они отражаются в мозгу. И они планируют продолжать расширять сотрудничество с OHSU, привлекая к проекту больше исследователей и получая более глубокое понимание тонкостей работы мозга.

«Теперь у нас есть много возможностей, когда у нас есть это новое сотрудничество», — сказал Суонн. «Нам очень повезло, что у нас есть возможность собрать такие интересные данные, работая с командой OHSU и их невероятными пациентами».

Исследование показало, что даже простые движения вызывают рябь в мозгу



Новости партнеров