Нейробиологи предложили объяснение роли бегущих волн в мозге
Бегущие электрические волны могут служить вычислительным механизмом мозга. Они помогают обрабатывать ощущения, предсказывать ближайшие события и формировать внутреннюю модель окружающего мира.
Источник: Новости науки.
МОСКВА, 22 июля /Новости науки/. Бегущие электрические волны могут помогать мозгу воспринимать мир и предсказывать события. Такую концепцию представили ученые в обзорной статье, опубликованной в журнале Neuron.
Эти волны возникают, когда электрическая активность распространяется по поверхности мозга. Авторы считают, что они представляют собой не случайный «шум», а один из вычислительных механизмов, с помощью которого мозг обрабатывает поступающие сигналы.
«В статье впервые в рамках единой концепции показано, какие вычисления мозг может выполнять благодаря нейронным цепям, порождающим волны», — рассказал один из авторов работы Джон Рейнольдс.
По мнению исследователей, в зрительной коре бегущие волны регулируют восприятие, сохраняют недавние сенсорные сигналы и помогают строить краткосрочные прогнозы. Они также могут участвовать в запоминании и последующем воспроизведении последовательности событий.
Связи между нейронами постепенно меняются под влиянием увиденного, услышанного и совершенных человеком действий. В результате мозг формирует внутреннюю модель окружающего мира и использует ее, чтобы определить наиболее вероятную причину очередного сенсорного сигнала. Авторы сравнили этот принцип с работой больших языковых моделей, которые изучают закономерности в данных и затем создают на их основе новые последовательности.
Рейнольдс впервые обнаружил бегущие волны в зрительной системе бодрствующих животных в 2020 году. Последующие эксперименты показали, что фаза такой волны была связана со способностью заметить объект. Это может объяснять ситуации, когда человек не видит находящуюся прямо перед ним вещь, например ключи, а спустя несколько секунд замечает ее.
Эти волны возникают, когда электрическая активность распространяется по поверхности мозга. Авторы считают, что они представляют собой не случайный «шум», а один из вычислительных механизмов, с помощью которого мозг обрабатывает поступающие сигналы.
«В статье впервые в рамках единой концепции показано, какие вычисления мозг может выполнять благодаря нейронным цепям, порождающим волны», — рассказал один из авторов работы Джон Рейнольдс.
По мнению исследователей, в зрительной коре бегущие волны регулируют восприятие, сохраняют недавние сенсорные сигналы и помогают строить краткосрочные прогнозы. Они также могут участвовать в запоминании и последующем воспроизведении последовательности событий.
Связи между нейронами постепенно меняются под влиянием увиденного, услышанного и совершенных человеком действий. В результате мозг формирует внутреннюю модель окружающего мира и использует ее, чтобы определить наиболее вероятную причину очередного сенсорного сигнала. Авторы сравнили этот принцип с работой больших языковых моделей, которые изучают закономерности в данных и затем создают на их основе новые последовательности.
Рейнольдс впервые обнаружил бегущие волны в зрительной системе бодрствующих животных в 2020 году. Последующие эксперименты показали, что фаза такой волны была связана со способностью заметить объект. Это может объяснять ситуации, когда человек не видит находящуюся прямо перед ним вещь, например ключи, а спустя несколько секунд замечает ее.
