Нашите мозъци не работят с еднаква скорост – ново изследване предполага, че част от разликата се дължи на това колко добре жонглираме с бърза и бавна информация.

Защо някои хора по-лесно превключват между задачи?

Ново проучване на изследователи от университета Ръдгърс показа, че структурата и синхронизацията на мозъка заедно помагат да се обясни защо някои хора превключват между ментални задачи по-ефективно и защо всички ние имаме различни когнитивни способности.

Нашите мозъци обработват информация с различни скорости в зависимост от вида данни, с които работят, и кои части на мозъка са включени.

Не всички области на мозъка отговарят за едни и същи функции: различните зони, и дори различните слоеве в тези зони, имат различни „невронни времеви мащаби“, които измерват как невронните вериги интегрират информация във времето.

Бързи и бавни мозъчни процеси

Някои реагират и се променят много бързо, поддържайки моментални реакции, докато други интегрират информация по-бавно, подпомагайки по-рефлективни процеси като разбиране на контекста и значението.

Проучването, публикувано в Nature Communications, установи, че начинът, по който тези времеви мащаби са разпределени в кортекса, играе решаваща роля в това колко ефективно мозъкът превключва между широкомащабни модели на активност, свързани с поведението – например преминаването от състояние на покой към фокусиране върху предизвикателна задача.

Този модел варира от човек на човек, което предполага, че тези времеви различия са част от това, което прави някои мозъци по-бързи или по-гъвкави от други.

Връзка между времеви мащаби и когнитивни способности

„Открихме, че различията в начина, по който мозъкът обработва информация с различни скорости, помагат да се обясни защо хората се различават в своите когнитивни способности“, каза Линдън Паркс, старши автор на изследването и професор по психиатрия в медицинското училище на Ръдгърс.

„Хората, чиято мозъчна структура е по-добре съобразена с начина, по който различните региони обработват бърза и бавна информация, са склонни да показват по-висок когнитивен капацитет“, добави той.

Методология на изследването

Екипът на Ръдгърс проучи как мозъкът получава сигнали и как използва бялото си вещество, за да ги интегрира, позволявайки споделяне на информация между областите и комбинирането ѝ в съгласувано поведение.

За тази цел изследователите анализираха данни от мозъчна образна диагностика на 960 души, картографираха мозъчната свързаност на всеки човек и използваха математически модели за проследяване на потока на информация през мозъка във времето.

В модела всяка мозъчна област работеше със собствената си предпочитана скорост на реагиране, като изследователите коригираха тези скорости, докато симулираната мозъчна активност не заприлича на реални данни от мозъчни скенери.

Генетични и молекулярни основи

Мозъците, чиито времеви настройки бяха по-добре синхронизирани, се нуждаеха само от малък тласък, за да превключат между дейности, което означава, че реалните мозъци изискваха по-малко усилия за промяна.

Проучването установи, че тези модели са свързани с генетични, молекулярни и клетъчни характеристики на всяка мозъчна област.

Когато екипът сравни тези времеви карти с резултатите на хората от стандартни тестове за мислене, те видяха, че индивидите, чиито мозъци превключваха състояния по-ефективно в модела, са склонни да се представят по-добре, което сочи към връзка между лекотата, с която мозъкът превключва състояния, и цялостната способност за мислене.

Бъдещи изследвания

Изследователите сега ще изучават състояния като шизофрения, биполярно разстройство и депресия, за да проучат как нарушенията в мозъчната свързаност и невронните времеви мащаби могат да променят обработката на информация.