Ученые нашли особую волну, на которой работает мозг

Все клетки головного мозга работают согласно единому ритму. Это обеспечивает слаженность общей системы, включающей в себя разные типы нервных клеток. Так даже удаленные друг от друга нейроны способны работать сообща, утверждает Хосе Кармен из Калифорнийского университета в Беркли.

Определенный ритм работы дает возможность человеку выполнять сложные действия и вырабатывать ответную реакцию на внешние события. К примеру, чтобы поймать мячик, необходима активации области мозга, ответственной за зрительное восприятие. Далее мозг с помощью отдельных нейронов рассчитывает траекторию и скорость полета, выбирает подходящее время для действия и затем направляет работу мышц, заставляющих руки ловить мяч.

При этом нейроны, отвечающие за выполнение данных функций в отдельности, находятся далеко друг от друга. Теперь же стало понятно, как им удается столь слаженно работать. Все дело в так называемых нервных осцилляциях - коллективных колебаниях электрической активности. Эти колебания ученые выявили, проанализировав данные электрической активности различных групп нейронов головного мозга четырех обезьян. Наблюдение осуществлялось в течение четырех лет.

Две обезьяны занимались выполнением умственных задач с помощью специальных компьютерных программ, а остальные – решали задачи, связанные с непосредственными целенаправленными действиями в меняющейся окружающей среде. При этом животным в мозг были внедрены электроды, позволяющие отслеживать коллективную активность нервных клеток мозга. Целью было выявить взаимосвязь между возникновением пиковых потенциалов (спайков) в активности нейронов, передающих нервные импульсы от одной нервной клетки к другой или вызывающих сокращения мышц, с фоновыми ритмами электрических колебаний в тканях головного мозга.

Результат наблюдения поразил ученых: различные нейроны головного мозга были "настроены" на одну и ту же частоту колебаний, что помогало им выполнять операции с информацией сообща. К примеру, нейроны, работавшие на частоте 25-40 герц, важны для корректного планирования выполнения движений тела.