Это значимый шаг к пониманию того, как наш мозг фактически фильтрует сигналы из внешней среды, позволяя нам акцентировать внимание на важном и игнорировать ненужное.
Исследователи из Университета Бремена определили, что в этом процессе важную роль играют не только интенсивность электрических импульсов между нейронами, но и точное время их возникновения — синхронизация с так называемыми гамма-ритмами мозга. Эти ритмы колеблются с частотой около 30–90 раз в секунду и образуют своеобразные «ворота», через которые проходит информация: если сигнал поступает в нужный момент, он усиливается и обрабатывается, а если приходит слишком рано или поздно — блокируется.
«Когда вы переходите улицу и вдруг замечаете машину, мозг мгновенно переключает внимание на этот сигнал, а остальные впечатления отодвигает на второй план. Это ключевой механизм, который может фактически спасти нам жизнь в опасных ситуациях», — поясняет нейробиолог доктор Эрик Дребиц.
Чтобы подтвердить, что именно синхронность с гамма-ритмами определяет передачу информации в мозг, команда провела эксперименты на макаках, в ходе которых отслеживала, как зрительная информация перемещается по цепочке зрительных областей мозга. Ученые искусственно активировали одну из зон и проверяли, как изменяется реакция другой зоны в зависимости от того, совпадает ли стимуляция с пиком гамма-ритма. Результаты оказались однозначными: только те сигналы, которые приходили «в такт» с ритмом, вызывали изменения нейронной активности и влияли на поведение животных, в некоторых случаях даже отвлекая их.
Этот механизм помогает понять, почему при нарушениях частоты гамма-ритма, типичных для таких заболеваний, как СДВГ, шизофрения или болезнь Альцгеймера, снижается способность человека к концентрации и запоминанию информации, даже важной для него. Сигналы просто не попадают в нужное «окно приема» мозга и теряются в общем информационном шуме. Открытие ученых не только объясняет, как мозг отбирает значимую для него информацию, но и может стать основой для разработки новых подходов к лечению расстройств внимания и памяти. Уже сегодня специалисты тестируют методы стимуляции мозга с помощью мигающего света, который индуцирует гамма-ритм и способен снижать количество токсичных белковых отложений у пациентов с Альцгеймером.
«Теперь мы знаем, как мозг решает, какие сигналы пропускать, а какие игнорировать. Понимание этого поможет нам создавать более точные модели восприятия и разрабатывать методы стимуляции внимания и обучения», — подводит итог Дребиц.
Фото: hi-tech.mail.ru