Μυστηριώδη «σπειροειδή σήματα» έχουν ανακαλυφθεί γύρω από τον εγκέφαλο

Μυστηριώδη «σπειροειδή σήματα» έχουν ανακαλυφθεί γύρω από τον εγκέφαλο

την 21η Ιουνίου 2023
Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει μυστηριώδη σπειροειδή σήματα στον ανθρώπινο εγκέφαλο που στροβιλίζονται σαν δίνες.
Οι ερευνητές δεν γνωρίζουν ακόμη τι ακριβώς παράγει σπειροειδή σήματα, αλλά θα μπορούσαν να είναι σημαντικά για πολύπλοκη [στη σύνθετη] εγκεφαλική δραστηριότητα.

Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ και το Πανεπιστήμιο Fudan έχουν ανακαλύψει αυτά τα φυσικά σπειροειδή εγκεφαλικά κύματα που διαδίδονται μέσω του εξωτερικού στρώματος του εγκεφάλου.

16-6-23 The research, published today in Nature Human Behaviour,
https://www.sydney.edu.au/news-opinion/news/2023/06/16/scientists-discover-spiral-shaped-signals-that-organise-brain-activity.html

«Αυτά τα σπειροειδή μοτίβα παρουσιάζουν περίπλοκη δυναμική καθώς κινούνται στην επιφάνεια του εγκεφάλου και περιστρέφονται γύρω από κεντρικά σημεία. Πολύ παρόμοιο με το πώς οι δίνες δρουν σε αναταράξεις», δήλωσε ο αναπληρωτής καθηγητής Pulin Gong από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ.
Τα σήματα ανιχνεύθηκαν με σάρωση των εγκεφάλων 100 υγιών νεαρών ενηλίκων χρησιμοποιώντας λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI). Προέκυψαν τόσο κατά την περίοδο ανάπαυσης ενός ατόμου όσο και κατά την εκτέλεση των καθηκόντων.
Αυτές οι σπείρες παρατηρήθηκαν στον εγκεφαλικό φλοιό. Αυτή η περιοχή είναι υπεύθυνη για διάφορες γνωστικές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της αντίληψης, της μνήμης, της προσοχής, της γλώσσας [ομιλίας] και της συνείδησης [επίγνωσης].

Η ομάδα υποθέτει ότι τα σπειροειδή εγκεφαλικά κύματα οργανώνουν τις γνωστικές διαδικασίες ενεργώντας ως σύνδεσμος που συνδέει διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου. Αυτό μπορεί να επιτρέψει στον εγκέφαλό μας να επεξεργάζεται πληροφορίες γρηγορότερα όταν εκτελεί πολύπλοκες [σύνθετες] ενέργειες.
Αυτά τα σπειροειδή [ελικοειδή ] σήματα φαίνεται να προέρχονται από «όρια» «σύνορα» στον εγκέφαλο που συνήθως [φυσιολογικά ] διαχωρίζουν διαφορετικές λειτουργικές περιοχές.
Η έλικα πιθανότατα συνδέει ξεχωριστές περιοχές σε ένα δίκτυο μέσω κίνησης, επιτρέποντας τη βέλτιστη μετάδοση εντολών μεταξύ διαφορετικών δικτύων εγκεφάλου.
«Παρατηρήσαμε ότι αυτά τα αλληλεπιδρώντα πηνία εγκεφάλου επιτρέπουν την ευέλικτη αναδιαμόρφωση της εγκεφαλικής δραστηριότητας κατά τη διάρκεια διαφόρων εργασιών επεξεργασίας φυσικής γλώσσας και μνήμης εργασίας, την οποία επιτυγχάνουν αλλάζοντας την κατεύθυνση της περιστροφής», δήλωσε ο Yiben Xu, διδακτορικός φοιτητής και επικεφαλής συγγραφέας αυτής της μελέτης.
Ο ακριβής ρόλος αυτών των εγκεφαλικών σπονδύλων [στροβιλισμών του εγκεφάλου] είναι άγνωστος, αλλά μπορεί να είναι χρήσιμοι στην κατανόηση της ανάπτυξης ασθενειών του εγκεφάλου [εγκεφαλικών διαταραχών]. Ο εγκεφαλικός φλοιός επηρεάζεται από διάφορες νευρολογικές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένης της νόσου του Alzheimer.

Σε άτομα που πάσχουν από μία [οποιαδήποτε] από αυτές τις διαταραχές του εγκεφάλου, αυτά τα σπειροειδή σήματα είναι πιθανό να είναι μειωμένα [ να επηρεαστούν]. Οι ειδικοί της ιατρικής μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτή τη γνώση για να μελετήσουν το ρόλο της σπειροειδούς κίνησης στις ασθένειες του εγκεφάλου [ σε εγκεφαλικές παθήσεις].
Οι συντάκτες της μελέτης τονίζουν ότι τα αποτελέσματα που λαμβάνονται μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη προηγμένων μηχανών υπολογιστών για τη μελέτη των πολύπλοκων διαδικασιών [λειτουργιών ] που αποτελούν τη βάση του εγκεφάλου [που κρύβονται πίσω από τον εγκέφαλο].
"Πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ πολλών συνυπαρχουσών ελίκων θα μπορούσαν να επιτρέψουν την εκτέλεση κατανεμημένων και παράλληλων υπολογισμών, [εκτέλεση [διεξαγωγή ] νευρωνικών υπολογισμών με κατανεμημένο και παράλληλο τρόπο] γεγονός που θα οδηγούσε σε αξιοσημείωτη υπολογιστική απόδοση", πρόσθεσε ο Gong.
Η ομάδα ανέφερε ότι η κατανόηση της λειτουργίας της έλικας μπορεί να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση των βασικών [θεμελιωδών] λειτουργιών του εγκεφάλου.
Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Human Behavior.
=================
«Ακριβώς όπως οι δίνες λειτουργούν σε αναταράξεις, οι σπείρες εμπλέκονται σε πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις, παίζοντας κρίσιμο ρόλο στην ενορχήστρωση της πολύπλοκης εγκεφαλικής δραστηριότητας», λέει η Pulin Gong, επίκουρη καθηγήτρια φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ. «Οι πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ πολλαπλών συνυπάρχουσων ελίκων θα μπορούσαν να επιτρέψουν τη διεξαγωγή νευρωνικών υπολογισμών με κατανεμημένο και παράλληλο τρόπο, οδηγώντας σε αξιοσημείωτη υπολογιστική απόδοση».
Το πιο εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου, γνωστό ως νεοφλοιός, ελέγχει πολλές από τις πιο περίπλοκες εργασίες του νου, όπως η μνήμη, η προσοχή, η γλώσσα, η αντίληψη, ακόμη και η ίδια η συνείδηση. Πολλές νευρολογικές διαταραχές, όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ και η εγκεφαλική παράλυση, επηρεάζουν ειδικά τον εγκεφαλικό φλοιό.
Ωστόσο, η νευροεπιστήμη έχει αγνοήσει σε μεγάλο βαθμό τον ίδιο τον φλοιό και αντ' αυτού έχει επικεντρωθεί παραδοσιακά στις συνδέσεις και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των νευρώνων (νευρικά κύτταρα στον εγκέφαλο) για να καθορίσει πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος. Για να διερευνήσουν τη δραστηριότητα που λαμβάνει χώρα στον εγκεφαλικό φλοιό, οι ερευνητές έκαναν σαρώσεις fMRI 100 υγιών ενηλίκων ηλικίας 22 έως 35 ετών. Οι μυστηριώδεις σπείρες, περίπλοκα μοτίβα εγκεφαλικών κυμάτων διαφόρων μεγεθών που περιστρέφονταν γύρω από κεντρικά σημεία, ήταν παρόντα σε όλους.
Η ακριβής λειτουργία των σπειρών παραμένει μυστήριο, αλλά αφού ανέλυσαν τα ταραχώδη μοτίβα, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι δίνες μπορούν να λειτουργήσουν ως γέφυρες επικοινωνίας στον εγκέφαλο, συνδέοντας ξεχωριστές περιοχές σε ένα δίκτυο και μερικές φορές ακόμη και ταξιδεύοντας μέσω του φλοιού. Αναθέτοντας στους συμμετέχοντες διάφορες λογικές εργασίες κατά τη διάρκεια της σάρωσης, όπως η επίλυση μαθηματικών προβλημάτων ή η ακρόαση ιστοριών, οι ερευνητές παρατήρησαν πώς οι σπείρες άλλαζαν κατεύθυνση από δεξιόστροφα σε αριστερόστροφα σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου. Αυτή είναι μια άμεση υπόδειξη ότι οι δίνες μπορούν να συντονίσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα μέσω δυναμικών περιστροφικών αλλαγών .
«Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά αυτών των εγκεφαλικών σπειρών είναι ότι εμφανίζονται συχνά στα όρια που χωρίζουν διαφορετικά λειτουργικά δίκτυα στον εγκέφαλο», δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας Yiben Xu, διδακτορικός φοιτητής στη φυσική στο Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ, σε μια δήλωση. «Στη μελέτη μας, παρατηρήσαμε ότι αυτές οι αλληλεπιδρώντες εγκεφαλικές σπείρες επιτρέπουν την ευέλικτη αναδιαμόρφωση της εγκεφαλικής δραστηριότητας κατά τη διάρκεια διαφόρων εργασιών που σχετίζονται με την επεξεργασία της φυσικής γλώσσας και τη μνήμη εργασίας, τις οποίες επιτυγχάνουν αλλάζοντας την κατεύθυνση της περιστροφής τους».
Οι ερευνητές είπαν ότι η μελέτη τους θα πρέπει να συμβάλει σε μια στροφή της έρευνας της νευροεπιστήμης προς μεγαλύτερα φαινόμενα στον εγκέφαλο. Εξάλλου, οι εγκεφαλικές διεργασίες σε διαφορετικές κλίμακες θα μπορούσαν να συνδυαστούν για να αποκτήσουν μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα του τρόπου λειτουργίας του εγκεφάλου.
Ο Γκονγκ λέει ότι η μελέτη των πολύπλοκων λειτουργιών του εγκεφάλου μας μπορεί επίσης να έχει τη δυνατότητα «να προωθήσει ισχυρές υπολογιστικές μηχανές εμπνευσμένες από τις πολύπλοκες λειτουργίες του ανθρώπινου εγκεφάλου». «Ξεκλειδώνοντας τα μυστήρια της εγκεφαλικής δραστηριότητας και αποκαλύπτοντας τους μηχανισμούς που διέπουν τον συντονισμό του εγκεφάλου, πλησιάζουμε στο ξεκλείδωμα του πλήρους δυναμικού κατανόησης της γνώσης και της εγκεφαλικής λειτουργίας», είπε ο Γκονγκ.
---------------------
Σχόλιο The Big The One Editors: Όλες οι επιστημονικές ανακαλύψεις που έχουν κάνει ή θα κάνουν ποτέ οι άνθρωποι μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: ανακαλύψεις που πρέπει να γρατσουνιστούν και ανακαλύψεις που είναι προφανείς ακόμη και για τις Μεξικανές νοικοκυρές, επειδή βρίσκονται στην επιφάνεια.
Ένα καλό παράδειγμα τέτοιων «ανακαλύψεων» του δεύτερου είδους είναι η επίδραση των κοσμικών ακτίνων στις τεκτονικές κινήσεις του πλανήτη . Όλοι οι ηφαιστειολόγοι των καναπέδων γνώριζαν πάντα για αυτήν την επιρροή, αλλά στη συνέχεια την ανακάλυψαν ξαφνικά. Και ακριβώς η ίδια κατάσταση με αυτούς τους «ανεμοστρόβιλους».
Η λειτουργική μαγνητική τομογραφία είναι γνωστή στους ανθρώπους εδώ και 50 χρόνια, αν όχι περισσότερο. Βασίζεται στην απεικόνιση της εγκεφαλικής ροής αίματος, η οποία είναι συνέπεια της δραστηριότητας των νευρώνων σε μια συγκεκριμένη περιοχή.
Ακόμη και σε έναν τέτοιο κόσμο όπως η Μοσχοβία, η οποία ξεκίνησε την πορεία του καπιταλισμού, τέτοια τεχνουργήματα θαύματα της τεχνολογίας οργανώθηκαν στα νοσοκομεία το 1990, δηλαδή όταν ο μεγάλος Αυστραλός ιδιοφυής δάσκαλος Wang Wui ήταν ως αρχή ιδέα. Στην αποσυντιθέμενη κλινική των αδελφών Mayo, αυτά τα δείγματα τυποποιημένων σχεδίων εμφανίστηκαν δέκα χρόνια νωρίτερα, ακόμη και στο στρατό - έτσι ακόμη και κατά τη στιγμή της γέννησης της ευλογημένης Intel. Και ο στρατός απλά δεν μπορούσε παρά να δει αυτούς τους ανεμοστρόβιλους.
Και όταν τα είδαν, πιθανότατα προσπάθησαν να τα ελέγξουν, για τα οποία χρησιμοποίησαν, για παράδειγμα, φούρνο μικροκυμάτων ή κάποια άλλη μελέτη. Πάτησα το κουμπί - και οι πειραματικές δίνες στον νεοφλοιό άλλαξαν την κατεύθυνση περιστροφής. Ένας βετεράνος λοχίας που μόλις είχε επιλεγεί για απάνθρωπα πειράματα σκεφτόταν πώς να έρθει στο γραφείο του αφεντικού του και να τον πετάξει από το παράθυρο, αλλά ξαφνικά άρχισε να σκέφτεται πού να αγοράσει κάτι για το αφεντικό του για τα γενέθλιά του.
Σίγουρα σε 50 χρόνια ή περισσότερο, η τεχνολογία έχει προχωρήσει πολύ, αν με τη βοήθεια των τηλεφώνων fMRI ήδη διαβάσετε μυαλά. Αρχικά, αυτό ανακαλύφθηκε εμπειρικά (μιλήσαμε για αυτό το θαύμα στο υλικό Οι άνθρωποι λένε ότι το τηλέφωνο έχει μάθει να διαβάζει το μυαλό τους) και στη συνέχεια αυτή η παρατήρηση επιβεβαιώθηκε από μια εξαιρετικά επιστημονική επιβεβαίωση (μεταφράσαμε ένα επιστημονικό άρθρο στο υλικό Τα τηλέφωνα μπορούν να διαβάσουν τις σκέψεις μας.
Πιθανότατα, το τηλέφωνο μπορεί να ελέγξει τις σκέψεις - ο ίδιος ο πελάτης το φέρνει στο κρανίο, μετά το οποίο παραμένει με κατευθυντική ακτινοβολία για να διορθώσει την πολικότητα των δινών στο κεφάλι του. Και τώρα, προφανώς, η διαδικασία έχει προχωρήσει τόσο πολύ που οι Κινέζοι υποστηρικτές από την Αυστραλία είχαν τη δυνατότητα να γράψουν γι 'αυτό. Δεν ξέρουμε καν τι θα συμβεί στη συνέχεια, αλλά παρακολουθούμε την εξέλιξη των γεγονότων.

https://thebigtheone.com/%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%84%D0%BE%D0%BD-%D0%BC%D0%BE%D0%B6%D0%B5%D1%82-%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D1%8F%D1%82%D1%8C-%D0%BD%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BC%D0%B8-%D0%BC%D1%8B%D1%81%D0%BB%D1%8F/

***Η ιστορία των κλινικών Mayo, η οποία προέκυψε με βάση ένα μικρό φιλανθρωπικό νοσοκομείο σε μια απομακρυσμένη επαρχιακή πόλη, μεταξύ των τελευταίων οικισμών των Ινδιάνων της Βόρειας Αμερικής, η άνευ προηγουμένου ανάπτυξη αυτών των κλινικών, αξεπέραστη ακόμη και για την Αμερική στη στροφή δύο αιώνων, και η μετατροπή τους σε παγκόσμιο κέντρο επιστημονικής χειρουργικής ήταν ένα εξαιρετικό φαινόμενο. Μετά από όλα, με τρομερό ανταγωνισμό και αφθονία καλών νοσοκομείων και υπέροχων χειρουργών σε οποιαδήποτε πόλη της Αμερικής, ήταν δύσκολο να αναγκάσει τους συνετούς Αμερικανούς να εγκαταλείψουν εκατοντάδες μίλια για μεγάλο χρονικό διάστημα για να χειρουργηθούν από τους αδελφούς Mayo. Και πήγαν εκεί και συνεχίζουν να ταξιδεύουν καθημερινά κατά εκατοντάδες, από παντού - από τη Νέα Υόρκη και το Σαν Φρανσίσκο, από τη Φλόριντα και τον Καναδά, σε αυτούς, στη μακρινή πολιτεία της Μινεσότα, στην απομονωμένη πόλη του Ρότσεστερ,
είναι δυνατή η εξ αποστάσεως σάρωση ή ακόμη και ο έλεγχος των κυμάτων ΗΕΓ μας στον εγκέφαλο και έτσι μπορούν να καταλάβουν τι σκέφτεστε. Εάν έχετε προσέξει, σε όλους τους πύργους 5G λείπει το χρώμα γύρω από τις κεραίες τους, σαν να έχει καεί, οπότε τα πάντα θα μπορούσαν να είναι.

===================

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι ένα καταπληκτικό όργανο που είναι υπεύθυνο για όλες τις σκέψεις, τα συναισθήματα και τις πράξεις μας. Πώς όμως λειτουργεί και πώς οργανώνει τις δραστηριότητές του; Επιστήμονες από την Αυστραλία και την Κίνα έκαναν μια νέα ανακάλυψη που θα μπορούσε να μας φέρει πιο κοντά στην απάντηση αυτών των ερωτήσεων. Διαπίστωσαν ότι στον εγκεφαλικό φλοιό - το πιο εξωτερικό στρώμα των νευρώνων - συμβαίνουν σπειροειδή κύματα που διαδίδονται σε ολόκληρη την επιφάνειά του. Αυτά τα κύματα μπορεί να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην οργάνωση της εγκεφαλικής δραστηριότητας και στην επεξεργασία των γνωστικών πληροφοριών.
Τι είναι τα σπειροειδή κύματα;
Τα σπειροειδή κύματα είναι ένας τύπος κυματικών φαινομένων που εμφανίζονται σε ορισμένα μη γραμμικά συστήματα. Χαρακτηρίζονται από το ότι έχουν ένα κεντρικό σημείο γύρω από το οποίο κινείται το κύμα. Τα σπειροειδή κύματα έχουν βρεθεί σε διάφορους τομείς της φυσικής, της χημείας και της βιολογίας, όπως οι χημικές αντιδράσεις, ο καρδιακός ρυθμός και ο οπτικός φλοιός.
Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ και το Πανεπιστήμιο Fudan χρησιμοποίησαν λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI) για να μελετήσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα εκατό περίπου νέων ανθρώπων. Το fMRI είναι μια τεχνική νευροαπεικόνισης που μετρά τις αλλαγές στη ροή του αίματος σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη νευρωνική δραστηριότητα. Αναλύοντας τις διακυμάνσεις στα σήματα fMRI, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα σπειροειδή κύματα προκύπτουν στον εγκεφαλικό φλοιό που διαδίδονται σε όλο το χώρο του. Ονόμασαν αυτά τα φαινόμενα «εγκεφαλικές σπείρες».
Ποιες είναι οι λειτουργίες των εγκεφαλικών σπειρών;
Οι επιστήμονες προτείνουν ότι οι εγκεφαλικές σπείρες βοηθούν στην οργάνωση της εγκεφαλικής δραστηριότητας και της γνωστικής επεξεργασίας. Σημειώνουν ότι οι ιδιότητες αυτών των σπειρών, όπως η κατεύθυνση και η θέση της περιστροφής τους, εξαρτώνται από την εργασία που εκτελεί το άτομο. Για παράδειγμα, κατά την επίλυση μαθηματικών προβλημάτων, οι σπείρες εμφανίζονται πιο συχνά στο αριστερό ημισφαίριο του εγκεφάλου και κατά την εκτέλεση γλωσσικών εργασιών στο δεξί.
Οι επιστήμονες έχουν επίσης παρατηρήσει ότι οι σπείρες μπορούν να κινηθούν κατά μήκος του εγκεφαλικού φλοιού για σημαντικές αποστάσεις και να συνδέουν διαφορετικές λειτουργικές περιοχές. Αυτό μπορεί να συμβάλει στην ταχύτερη και πιο αποτελεσματική επεξεργασία πληροφοριών και ανταλλαγή σημάτων μεταξύ των νευρώνων. Επιπλέον, οι σπείρες μπορούν να σχηματίσουν πολύπλοκα χωροχρονικά μοτίβα που μπορούν να αντανακλούν διαφορετικές γνωστικές καταστάσεις και διαδικασίες.
Ποια είναι η σημασία αυτής της ανακάλυψης;
Η ανακάλυψη των σπειρών του εγκεφάλου μπορεί να είναι σημαντική για την κατανόηση των λειτουργιών του ανθρώπινου εγκεφάλου και των γνωστικών του λειτουργιών. Μπορεί επίσης να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων μεθόδων για τη διάγνωση και τη θεραπεία ορισμένων νευρολογικών και ψυχιατρικών παθήσεων που σχετίζονται με μειωμένη εγκεφαλική δραστηριότητα. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες εικάζουν ότι οι ανωμαλίες στα πηνία του εγκεφάλου μπορεί να σχετίζονται με καταστάσεις όπως η σχιζοφρένεια, η διπολική διαταραχή και η επιληψία.
Επιπλέον, η ανακάλυψη εγκεφαλικών σπειρών μπορεί να τονώσει την ανάπτυξη νέων προσεγγίσεων για τη δημιουργία τεχνητής νοημοσύνης και νευρομορφικών υπολογιστών εμπνευσμένων από τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι σπείρες του εγκεφάλου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μοντέλο για την οικοδόμηση πιο αποτελεσματικών και προσαρμοστικών νευρωνικών δικτύων ικανών να αυτοοργανώνονται και να μαθαίνουν.

https://dzen.ru/a/ZJLplC_k_QiPxEdj