Ученые из Сиднейского университета и Фуданьского университета сделали революционное открытие, способное изменить как вычислительную технику, так и наше представление о мозге. В ходе исследований они обнаружили, что сигналы человеческого мозга естественным образом формируют спиралевидные узоры во внешнем слое нейронной ткани. Эти узоры, наблюдаемые в состоянии покоя и во время когнитивной деятельности, играют важнейшую роль в организации работы мозга и когнитивных процессов.
Последствия этого открытия весьма обширны. Оно не только открывает новые пути к пониманию работы мозга, но и открывает возможности для создания мощных вычислительных машин, вдохновленных сложной работой человеческого мозга. Старший автор работы доцент Пулин Гонг считает, что понимание того, как эти спирали связаны с когнитивными процессами, может значительно расширить наше понимание динамики и функций мозга.
Сложные взаимодействия между несколькими сосуществующими спиралями позволяют проводить нейронные вычисления распределенным и параллельным образом, что приводит к поразительной эффективности вычислений. Это открытие может проложить путь к созданию более эффективных и мощных вычислительных систем, имитирующих сложную деятельность мозга.
Однако значение этих спиралей выходит за рамки вычислений. Они также дают ценные сведения о фундаментальных функциях человеческого мозга и могут помочь исследователям-медикам понять последствия таких заболеваний мозга, как деменция. Изучение роли этих спиралей в организации мозговой деятельности позволит исследователям лучше понять, как эти заболевания нарушают нормальные когнитивные процессы.
Расположение спиралей в коре головного мозга - внешнем слое мозга, отвечающем за сложные когнитивные функции, - позволяет им связывать активность в различных участках или сетях мозга. Действуя как мост связи, спирали координируют поток активности между сетями, что позволяет гибко перестраивать деятельность мозга при выполнении различных задач, связанных с обработкой естественного языка и рабочей памятью.
Свои выводы ученые сделали на основе функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) мозга 100 молодых взрослых людей. Адаптировав методы, используемые для понимания сложных волновых паттернов в турбулентности, ученые смогли проанализировать снимки мозга и проследить сложную динамику этих спиралей.
Это новаторское исследование знаменует собой значительный шаг вперед в нашем понимании человеческого мозга. По меткому выражению доцента Гонга, "эти результаты могут не только способствовать развитию вычислительной техники, но и углубить наше понимание динамики и функций мозга". Будущие последствия этого открытия многообещающи, и будет интересно посмотреть, как оно повлияет на наше понимание мозга и его сложностей.
