Scienziati scoprono spirali vorticose nel cervello: il tassello mancante nell’elaborazione cognitiva?
Scoperta la formazione di spirali di segnali nel cervello umano
Gli scienziati hanno scoperto che i segnali del cervello umano formano spirali vorticose sulla superficie esterna del tessuto neurale, che svolgono un ruolo fondamentale nell’organizzazione dell’attività cerebrale e dei processi cognitivi. Questa scoperta, basata su scansioni fMRI, potrebbe migliorare la nostra comprensione della dinamica cerebrale, portando potenzialmente a modelli computazionali migliori e a intuizioni sulle malattie cerebrali come la demenza.
La scoperta e il suo potenziale
Gli scienziati dell’Università di Sydney e dell’Università di Fudan hanno scoperto che i segnali del cervello umano che viaggiano attraverso lo strato esterno del tessuto neurale si organizzano naturalmente in modo da assomigliare a spirali vorticose. Pubblicato sulla rivista Nature Human Behaviour, lo studio suggerisce che questi modelli a spirale diffusi, osservati sia durante il riposo che durante l’attività cognitiva, svolgono un ruolo nell’organizzazione della funzione cerebrale e dei processi cognitivi.
Implicazioni per la comprensione del cervello
Il professore associato Pulin Gong, autore senior dello studio, ha affermato che la scoperta potrebbe avere il potenziale per avanzare potenti macchine di calcolo ispirate al complesso funzionamento del cervello umano. Questa scoperta apre nuove strade per capire come funziona il cervello e fornisce preziose intuizioni sulle funzioni fondamentali del cervello umano. Potrebbe aiutare i ricercatori medici a capire gli effetti delle malattie cerebrali, come la demenza, esaminando il ruolo che svolgono.
Implicazioni per la computazione
Il dottorando Yiben Xu, autore principale della ricerca, ha affermato che la posizione delle spirali sulla corteccia potrebbe permettere loro di collegare l’attività in diverse sezioni, o reti, del cervello, agendo come un ponte di comunicazione. Molte delle spirali sono abbastanza grandi da coprire più reti.
La corteccia cerebrale e le spirali
La corteccia del cervello, nota anche come corteccia cerebrale, è lo strato più esterno del cervello responsabile di molte funzioni cognitive complesse, tra cui percezione, memoria, attenzione, linguaggio e coscienza.
Caratteristiche delle spirali cerebrali
“Una caratteristica chiave di queste spirali cerebrali è che spesso emergono ai confini che separano diverse reti funzionali nel cervello”, ha detto Xu. “Attraverso il loro movimento rotatorio, coordinano efficacemente il flusso di attività tra queste reti. Nella nostra ricerca, abbiamo osservato che queste spirali cerebrali interagenti permettono una riconfigurazione flessibile dell’attività cerebrale durante vari compiti che coinvolgono l’elaborazione del linguaggio naturale e la memoria di lavoro, che realizzano cambiando le loro direzioni rotazionali”.
Metodologia della ricerca
Gli scienziati hanno raccolto le loro scoperte da scansioni cerebrali di risonanza magnetica funzionale (fMRI) di 100 giovani adulti, che hanno analizzato adattando metodi utilizzati per comprendere i complessi modelli d’onda nella turbolenza. La neuroscienza si è tradizionalmente concentrata sulle interazioni tra i neuroni per comprendere la funzione cerebrale. C’è un’area crescente della scienza che guarda a processi più ampi all’interno del cervello per aiutarci a capire i suoi misteri.
Conclusione
La scoperta delle spirali di segnali nel cervello umano apre nuove prospettive per la comprensione della dinamica cerebrale e potrebbe portare a modelli computazionali migliori e a intuizioni sulle malattie cerebrali come la demenza. Questi modelli a spirale svolgono un ruolo fondamentale nell’organizzazione dell’attività cerebrale e dei processi cognitivi, offrendo preziose intuizioni sulle funzioni fondamentali del cervello umano.