Когато мозъкът е под напрежение, определени невронни сигнали започват да се движат синхронно - подобно на добре репетиран оркестър. Ново проучване от Университета "Йоханес Гутенберг" в Майнц (JGU) е първото, което показва колко гъвкаво тази невронна синхронност се адаптира към различни ситуации и че тази динамична координация е тясно свързана с когнитивните способности.
"Специфичните сигнали в среднофронталния регион на мозъка са по-добре синхронизирани при хора с по-високи когнитивни способности - особено по време на напрегнати фази на разсъждения", обяснява професор Анна-Лена Шуберт (Anna-Lena Schubert) от Института по психология към JGU, водещ автор на проучването, публикувано наскоро в Journal of Experimental Psychology: General.
Изследователите се фокусират върху среднофронталната област на мозъка и измеримата координация на така наречените тета вълни. Тези мозъчни вълни осцилират между четири и осем херца и принадлежат към групата на по-бавните невронни честоти.
"Те са склонни да се появяват, когато мозъкът е особено натоварен, например по време на фокусирано мислене или когато трябва съзнателно да контролираме поведението си", обяснява Шуберт, който ръководи лабораторията за анализ и моделиране на сложни данни в JGU.
Да можеш да се фокусираш дори до звънящ телефон
148-те участници в проучването, на възраст между 18 и 60 години, първо са завършили тестове, оценяващи паметта и интелигентността, преди мозъчната им активност да бъде записана с помощта на електроенцефалография (ЕЕГ). Този метод измерва малки електрически сигнали в мозъка с помощта на електроди, поставени върху скалпа, и е добре установена техника за получаване на точна информация за когнитивните процеси. По време на ЕЕГ записа участниците са изпълнили три трудни задачи, предназначени да оценят когнитивния контрол.
Изследователите се интересували от способността на участниците гъвкаво да превключват между променящи се правила, което е съществен аспект на интелигентната обработка на информация.
Например участниците трябвало да натиснат бутон, за да решат дали дадено число е четно или нечетно, а мигове по-късно дали е по-голямо или по-малко от пет. Всяка смяна на правилата изисквала бързо настройване на умствените стратегии - процес, който позволявал на изследователите да наблюдават отблизо как мозъчните мрежи се координират в реално време.
В резултат на това, индивиди с по-високи когнитивни способности показват особено силна синхронизация на тета вълните по време на критични моменти, особено при вземане на решения. Мозъците им са по-добри в поддържането на целенасочена мисъл, когато това е най-важно.
"Хората със по-силна среднофронтална тета свързаност често са по-добри в поддържането на фокус и игнорирането на разсейващи фактори, било то да им звъни телефонът, докато работят, или да четат книга на оживена гара", обяснява Шуберт.
Гъвкав ритъм в мозъка
Професор Анна-Лена Шуберт е особено изненадана от това колко тясно е свързана тази координация на мозъчния ритъм с когнитивните способности.
"Не очаквахме връзката да е толкова ясна", коментира тя.
Най-важното не е непрекъснатата синхронизация, а способността на мозъка да адаптира времето си гъвкаво и контекстуално - като оркестър, който следва умел диригент.
Среднофронталният регион често задава тона в тази координация, но работи в синхрон с други области в мозъка. Тази среднофронтална тета свързаност изглежда е особено важна по време на изпълнението на решения, но не и по време на подготвителното приспособяване на ума към новите правила на задачата.
Предишни ЕЕГ изследвания върху когнитивните способности са изследвали предимно активността в изолирани мозъчни региони. За разлика от това, това изследване е използвало подход на мрежово ниво, изследвайки как различните области взаимодействат при изпълнението на множество задачи, за да идентифицира стабилни, всеобхватни модели. Резултатите показват, че индивидуалните различия в когнитивните способности са свързани с динамичното мрежово поведение на мозъка.
"Потенциалните приложения, като например инструменти за обучение, базирани на мозъка, или диагностика, все още са далеч в бъдещето", подчерта Шуберт. "Но нашето проучване предлага важна основа за разбиране на това как интелигентността функционира на невронно ниво."
Последващо проучване, което сега търси участници на възраст 40 и повече години от региона Рейн-Майн, ще изследва кои биологични и когнитивни фактори допълнително подкрепят този вид ефективна мозъчна координация и ролята на допълнителни когнитивни способности, като скорост на обработка и работна памет.
Справка: Anna-Lena Schubert, Christoph Löffler, Henrike M. Jungeblut, Mareike J. Hülsemann. Trait characteristics of midfrontal theta connectivity as a neurocognitive measure of cognitive control and its relation to general cognitive abilities.. Journal of Experimental Psychology: General, 2025; DOI: 10.1037/xge0001780
Източник: Thinking in sync: How brain rhythms support intelligence, Johannes Gutenberg Universitaet Mainz.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
helper68
Натурални суперколайдери: Черните дупки могат да се използват ускорители на частици
dolivo
Учени възпроизвеждат сияйното египетско синьо, озарявало гробниците на фараоните
dolivo
Революция в залесяването: Японски дронове с изкуствен интелект засаждат дръвчета 10 пъти по-бързо от хората
alabal
Най-старото живо същество на Земята: вид на 700 млн. години, който променя разбирането за еволюцията