Мозговые волны движутся в противоположных направлениях при запоминании и вспоминании

Функционирование нашего гибкого, серого вещества происходит за счет управляемого оркестром волн. На протяжении длительного времени оставалось загадкой, как наш мозг предотвращает смешивание различных колебаний в своей активности, учитывая, что многие процессы выполняются одновременно.

Теперь американские исследователи обнаружили, что направление распространения мозговых волн зависит от характера выполняемой задачи: процессы обучения направлены в одном направлении, в то время как воспоминания о действиях возвращаются в другом. Они опубликовали результаты своего исследования в журнале Nature Human Behavior.

"Эти результаты помогают нам лучше понять, как мозг регулирует широкий спектр поведенческих реакций, которые включают в себя точно согласованные взаимодействия между различными областями мозга," — объясняет невролог из Национального института здоровья США, Ума Мохан.

В исследовании приняли участие 93 пациента из американских больниц, у которых временно были имплантированы электроды на поверхность коры головного мозга для лечения лекарственно-устойчивой эпилепсии. Это позволило исследователям получить доступ к данным, которые обычно недоступны.

"Это уникальная возможность наблюдать, что происходит прямо в мозгу, во время выполнения участниками различных когнитивных задач," — говорит Мохан.

Кора головного мозга — это самый внешний слой мозга, ответственный за сознание и связанное с ним поведение, такое как внимание и мышление.

Мохан и его коллеги наблюдали мозговые волны частоты тета (2-8 Гц) и альфа (8-13 Гц), распространяющиеся по поверхности мозга во время выполнения различных задач добровольцами. Одни из задач включали запоминание списков слов или букв, в то время как другие задачи были связаны с их вспоминанием.

"Мы рассматриваем нейронные колебания не как независимые статичные явления, а как динамичные явления, постоянно двигающиеся по мозгу," — отмечает Мохан.

Для понимания разнообразия сигнальных паттернов между участниками требовались значительные усилия и новейшие технологии. Изначально у 67 дополнительных участников были обнаружены мозговые волны, недостаточно явные для анализа во время задания по запоминанию.

Команда исследователей отмечает, что широкий спектр различий вероятно связан с анатомическими и физиологическими различиями между людьми, что может быть причиной, почему ранее не учитывались направления.

"Мы обнаружили, что волны имеют тенденцию перемещаться от задней части мозга к передней, когда пациенты запоминают информацию," — поясняет Мохан.

Лобная доля мозга активируется наиболее интенсивно при формировании внутреннего контекста.

"Когда пациенты пытались вспомнить эту же информацию позже, эти волны двигались в противоположном направлении, от передней части мозга к задней," — добавляет Мохан.