Диспетчерская система мозга ускоряет передачу информации

Нейронные пути мозгового информационного хаба работают ещё и как скоростные магистрали, передающие сигнал между удалёнными районами мозга гораздо быстрее, чем если бы он шёл просто по прямой.

В нашем мозгу есть несколько участков, которые можно назвать информационными топ-менеджерами: они аккумулируют информацию чуть ли не со всего мозга и распределяют её по другим зонам.

В этот сложно устроенный нейронный хаб входит 12 областей, среди которых скорлупа, предклинье, таламус, гиппокамп, верхние участки теменной и лобной коры. Они не отличаются узкой специализацией в одной-двух функциях, участвуя в широком спектре поведенческих и когнитивных реакций.

c0036839-putamen_in_the_brain_artwork-spl.png Рис. 1. Скорлупа — один из нейронных узлов, входящих в состав глобального диспетчерского центра мозга. (Рисунок Roger Harris).

Исследователи из Университета Индианы (США) обнаружили у этого единого диспетчерского центра любопытное свойство. Оказывается,

его проводящие пути служат чем-то вроде скоростных автомагистралей, которые сильно сокращают время обмена информацией между разными участками мозга.

С помощью данных диффузионной МРТ, совмещённых с картой «дальнобойных» проводящих путей, учёные выяснили нейронные маршруты между более чем 1 100 районами мозга. В полном соответствии с более ранними данными, на диспетчерский центр мозга пришлось на 40% информационных соединений больше, чем у других зон мозга.

Всего учёные насчитали почти 700 тыс. соединений, которые распределили по трём классам: те, что участвуют в передаче сигналов внутри нейронного хаба; соединяющие диспетчерский центр с другими областями; те, которые соединяют зоны мозга в обход диспетчерского центра. Как пишут исследователи в журнале PNAS, диспетчерские соединения формировали бόльшую часть именно дальнобойных маршрутов. Расчёты показали, что

скорейший путь между двумя участками мозга действительно лежит через пути «топ-менеджерского» инфоцентра, причём этот отрезок пути занимает около 70% времени всего маршрута.

Это можно сравнить со скоростным шоссе, по которому до места можно доехать всяко быстрее, чем по просёлочным дорогам — даже если они, как кажется, ведут к цели напрямую. То есть диспетчерский центр мозга не только собирает и распределяет информацию, он ещё и способствует быстрейшей её доставке.

Эта высокотехнологичная «придумка», с одной стороны, требует большого объёма проводящих путей, а с другой — потребляет много энергии, но эволюционные преимущества её столь высоки, что мозг пользуется ей, несмотря на высокую ресурсную и энергетическую стоимость.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (4 votes)
Источник(и):

1. Medical Xpress

2. compulenta.ru