Ново истраживање нуди до сада најјаче доказе да замршена мрежа веза која повезује различите регионе људског мозга може открити шта свака област ради.
Раније студије су идентификовале везе између мождане повезаности и одређених менталних функција, као што су перцепција или друштвено понашање. Међутим, овај нови рад проширује то разумевање на цео мозак. Он пружа оно што истраживачи описују као „поглед из птичје перспективе“ о томе како се структура и функција уклапају, рекла је главни аутор Кели Хиерше, докторант психологије на Државном универзитету у Охају.
„Пронашли смо доказе који сугеришу да је повезаност основни организациони принцип који управља функцијом мозга, што има импликације за разумевање шта се дешава када ствари у мозгу крену по злу“, објаснио је Хиерсцхе.
Јединствена повезаност „отисци прстију“ у мозгу
Према тиму, резултати откривају детаљну слику „отиска прста повезивања“ за сваки регион мозга.
„Баш као што је свачији отисак прста јединствен, открили смо да различити региони мозга имају јединствене отиске прстију који идентификују повезаност на основу менталне функције коју обављају“, рекла је коауторка Зеинеп Саигин, ванредни професор психологије у држави Охајо.
Виши аутор Давид Осхер, доцент психологије у држави Охајо, додао је да ови отисци прстију омогућавају научницима да одреде функцију региона испитивањем његових веза. „Наши налази нам помажу да разумемо образац повезивања који језичку област чини јединственом, на пример, и шта га чини другачијим од суседних области у мозгу“, рекао је Осхер.
Студија је објављена у часопису Нетворк Неуросциенце.
Да би открили ове односе, истраживачи су користили податке из пројекта Хуман Цоннецтоме, који укључује МРИ скенирање мозга од 1.018 учесника. Ова скенирања откривају како региони мозга међусобно комуницирају.
Тим се затим окренуо НеуроКуери, онлајн алату за метаанализу који пружа мапе мозга за различите когнитивне процесе. Алат предвиђа обрасце мождане активности у 33 различита ментална задатка, укључујући говор, доношење одлука, слушање музике и препознавање лица.
Комбиновањем података НеуроКуери-ја са њиховим моделима повезивања, истраживачи су креирали рачунарске оквире који повезују како је мозак повезан са начином на који функционише.
Повезивање предвиђа мисао и акцију
Анализа је открила снажну и доследну везу између ожичења мозга и његове активности у свим регионима и когнитивним доменима. У суштини, образац повезивања региона може предвидети да ли ће бити активан – или неактиван – током широког спектра менталних активности, од разговора преко визуелног препознавања до доношења одлука.
„То подржава широко прихваћену хипотезу међу неуронаучницима, да повезаност мозга одређује функцију мозга, али то до сада није експлицитно приказано, а не у тако великој ширини когнитивних домена“, рекао је Осхер.
Иако су сви региони мозга показали овај чврсти однос повезивања и функције, ефекат је био посебно изражен у областима везаним за процесе вишег нивоа као што су памћење и извршне функције.
„Овим вештинама вишег нивоа потребно је много година да се развију код људи, много дуже од чулних или друштвених вештина“, приметио је Хиерше. „Можда је да, док стално користите ове регионе мозга за њихово развијање, то резултира овом веома чврстом везом између повезаности и функције за ове вештине вишег реда.
Успостављање основе за будућа истраживања
Кључни резултат студије је да ова перспектива целог мозга пружа референтни модел за то како здрав мозак младих одраслих обично функционише, рекао је Хиерсцхе.
Истраживачи сада могу да користе ову основну линију да упореде мозак људи са неуролошким или психијатријским стањима и идентификују како се њихова повезаност и функција разликују.
„Знање да је повезаност општи организациони принцип функционисања мозга у целом мозгу представља основу за будући рад у овој области“, закључио је Хјерше.
