Studija otkriva da čak i jednostavni pokreti stvaraju valove u mozgu
Čak i jednostavan pokret poput pritiskanja gumba šalje valove aktivnosti kroz mreže neurona koji se protežu cijelim mozgom, pokazuje novo istraživanje Sveučilišta Oregon.
Ovo otkriće naglašava koliko je ljudski mozak složen, dovodeći u pitanje pojednostavljenu udžbeničku sliku o različitim područjima mozga posvećenim određenim funkcijama.
"Dobro je poznato da primarni motorni korteks kontrolira pokrete", rekao je Alex Rockhill, student u laboratoriju ljudske fiziologije profesorice Nicki Swann. "No kretanje je puno više od tog područja mozga."
Swann i njezin tim proučavaju moždane mreže ljudi zahvaljujući suradnji s liječnicima i istraživačima Sveučilišta Oregon Health & Science. Tim OHSU koristi tehniku koja se zove intrakranijski EEG, kako bi kod pacijenata s epilepsijom otpornom na liječenje odredio gdje napadi mogu započeti. Kirurški ugrađuju niz elektroda u mozak pacijenata kako bi točno odredili kada i gdje se napadaj događa te potencijalno uklonili zahvaćeno područje mozga.
Intrakranijski EEG također može pružiti vrijedan uvid u druge aktivnosti mozga. To je tehnika "zlatnog standarda", rekla je Swann. No to je nešto čemu znanstvenici rijetko imaju pristup, jer je implantacija elektroda vrlo složen proces. Sudionici studije dopustili su njezinom timu da proučava njihov mozak dok su već priključeni na elektrode za studiju napadaja.
Swann i njezini kolege dali su sudionicima istraživanja jednostavan zadatak vezan uz kretanje: pritiskanje gumba. Zabilježili su aktivnost tisuća neurona u mozgu dok su sudionici obavljali zadatak. Zatim su testirali mogu li naučiti računalo da identificira jesu li određeni obrasci moždane aktivnosti uhvaćeni dok je sudionik bio u mirovanju ili pokretu.
U određenim dijelovima mozga signali su bili očiti. To su bila područja koja su prethodno povezana s kretanjem, gdje je većina neurona vjerojatno fokusirana na tu aktivnost. No, znanstvenici su također otkrili da moždani signali upućuju na kretanje u cijelom mozgu, uključujući i područja koja nisu posebno posvećena kretanju.
U mnogim dijelovima mozga, "možemo s točnošću većom od slučajnosti predvidjeti jesu li podaci bili tijekom kretanja ili tijekom mirovanja", rekla je Swann.
"Otkrili smo da postoji niz područja mozga, od primarnih motoričkih područja gdje 100 posto vremena možete razlučiti da se osoba kreće, do drugih područja koja se mogu razlučiti 75 posto vremena", dodao je Rockhill.
U nekim područjima koja nisu specijalizirana za kretanje, "neki od neurona mogli bi okidati, ali bi mogli biti nadvladani neuronima koji nisu povezani s kretanjem", rekao je.
Njihovi nalazi nadopunjuju studiju objavljenu 2019. u časopisu Nature, u kojoj su drugi znanstvenici pokazali slične dalekosežne moždane mreže povezane s kretanjem kod miševa.
"Taj je rad pokazao da je kretanje posvuda u mozgu, a naš rad pokazuje da je tome tako i kod ljudi", rekla je Swann.
Fenomen vjerojatno nije ograničen samo na kretanje. Drugi sustavi, poput vida i dodira, vjerojatno se isto tako protežu kroz veći dio mozga nego što se prije mislilo.
Znanstveni tim sada radi na razvoju novih zadataka koji uključuju različite vrste pokreta, kako bi vidjeli na koji se način pojavljuju u mozgu. Planiraju nastaviti razvijati suradnju s OHSU-om, uključiti više znanstvenika u projekt te steći dublje razumijevanje zamršenosti mozga.
"Postoji mnogo prilika sada kada imamo novu suradnju", rekla je Swann. "Zaista smo sretni što imamo priliku prikupiti tako značajne podatke radeći s timom OHSU-a i njihovim nevjerojatnim pacijentima."
Izvor: MedicalXpress