Исследователи выяснили, почему мозг обрабатывает информацию с разной скоростью

Человеческий мозг постоянно работает, мгновенно реагируя на опасные события и постепенно осмысливая их, вспоминая и принимая решения. Новое исследование, проведенное в Медицинском центре Ратгерса, объясняет, как мозг объединяет эти быстрые и медленные сигналы для обеспечения мышления и поведения. Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Nature Communications.

Ученые утверждают, что разные участки мозга запрограммированы на обработку информации в течение разного времени. Некоторые области реагируют практически мгновенно, в то время как другим требуется больше времени для анализа деталей. Эти временные закономерности известны как внутренние нейронные временные шкалы, или INT, пояснили исследователи.

«Чтобы влиять на окружающую среду посредством действий, наш мозг должен объединять информацию, обрабатываемую в разных временных масштабах», — говорит ведущий автор исследования Линден Паркс из Ратгерского университета в Пискатуэе, штат Нью-Джерси.

Чтобы лучше понять, как это работает, исследователи проанализировали подробные снимки мозга 960 человек. Они составили карту связей между различными областями мозга, а затем использовали математические модели для изучения того, как информация передается по этим сетям с течением времени.

«В нашей работе мы исследуем механизмы, лежащие в основе этого процесса у людей, путем прямого моделирования межрегиональных интервалов на основе их связности», — поясняет Паркс.

Исследование показало, что способ организации обработки информации в головном мозге играет ключевую роль в том, насколько легко мозг переключается между различными моделями активности, связанными с поведением.

Исследователи также обнаружили, что эта организация различается от человека к человеку.

«Мы обнаружили, что различия в том, как мозг обрабатывает информацию с разной скоростью, помогают объяснить, почему у людей разные когнитивные способности», — говорит Паркс.

Команда исследователей также обнаружила, что эти особенности работы мозга связаны с генетикой и клеточными характеристиками мозговой ткани. Аналогичные закономерности были обнаружены у мышей, что позволяет предположить, что эта система характерна и для других видов.

«Люди, у которых структура головного мозга лучше соответствует тому, как разные регионы обрабатывают быструю и медленную информацию, как правило, демонстрируют более высокие когнитивные способности», — объясняет Паркс.

Теперь исследователи планируют изучить, как нарушения в этих нейронных сетях головного мозга могут играть роль в таких заболеваниях, как шизофрения, биполярное расстройство и депрессия.