Ученые Массачусетского технологического института предложили теорию, объясняющую роль мозговых волн в мышлении и сознании. По их версии, ритмическая активность нейронов помогает быстро координировать работу нейронных сетей. Это позволяет мозгу одновременно обрабатывать несколько процессов по принципу аналоговых вычислений.
Авторы работы считают, что одних нейронных связей и синапсов недостаточно для быстрой реакции на меняющуюся информацию. Синапсы хранят воспоминания, цели и другие представления, а волновая активность определяет, какие из них задействованы в конкретный момент. Исследование опубликовано в The Journal of Neuroscience.
Согласно теории, медленные альфа- и бета-волны связаны с памятью и целями, а более быстрые гамма-волны обрабатывают поступающие сенсорные сигналы. Бета-волны могут распространяться по коре головного мозга и управлять тем, где и когда будет идти обработка информации. При пересечении волн возможны их усиление или ослабление, что, по мнению исследователей, создает условия для аналоговых вычислений.
Ученые также указали на значение электрических полей, которые способны быстро влиять на активность нейронов и согласовывать ее. В лаборатории авторов ранее получили данные, что возникающие при работе нейронов волны могут напрямую воздействовать на последующие нервные импульсы. Следующим этапом станет поиск прямых признаков аналоговых вычислений в структуре мозговых волн.
Сознание, как говорится в работе, возникает при организованном и глобально согласованном состоянии коры головного мозга, которое обеспечивают динамические волновые процессы. В качестве подтверждения ученые приводят исследования общей анестезии: разные препараты с различными механизмами действия сходным образом нарушали динамику мозговых волн и приводили к потере сознания. Авторы полагают, что изучение таких процессов может быть важно и для разработки неинвазивных методов лечения.
