ФОРМА ВИРІШУЄ. ГЕОМЕТРІЯ МОЗКУ І НОВА ПАРАДИГМА В НЕЙРОНАУЦІ

0

Понад сто років у науці панувала парадигма, згідно з якою наші почуття, мрії та думки формуються під впливом взаємодії різних ділянок мозку через величезну мережу з трильйонів клітинних зв’язків. 

В цій парадигмі працюють практично всі світові наукові центри. На її принципах будуються майже всі теорії мислення, пізнання та свідомості людини. Вона ж є наріжним каменем більшості гіпотез про можливості масштабування моделей штучного інтелекту до рівня інтелекту сучасної людини. 

Та недавні дослідження, проведені командою Інституту Тернера та Школи психологічних наук Університету Монаша, серйозно підважили цю концепцію. Відкриття допомогли здійснити методи, запозичені з багатовікової історії фізики та інженерних досліджень. Адже донедавна в нейронауці для вимірювання активності мозку використовувалися складні статистичні методи без урахування фізичних та анатомічних основ цих патернів.

Команда під керівництвом професора Алекса Форніто, об’єднавши підходи з фізики, нейронауки та психології, вивчили понад 10 000 окремих карт мозкової активності людини і виявили, що загальна форма мозку людини має набагато більший вплив на наші когнітивні процеси, емоції та поведінку, ніж складна мережа нейронних зв’язків.

У чому суть відкриття?

У складній структурі людського мозку міститься близько 86 мільярдів нейронів, які взаємодіють між собою за допомогою незліченних зв’язків. Довгий час вважалося, що конкретні області мозку активізуються, “спалахують” у відповідь на конкретні думки або почуття. Відповідно, для розшифрування структурованих схем, що визначають наші думки, емоції та дії, необхідно детально вивчати цю складну мережу. 

Нещодавнє дослідження “Геометричні обмеження на роботу людського мозку”, Дж.К. Панга, К.М. Акіно та ін. показало, що фізична форма мозку може мати більше значення, ніж його складна мережа зв’язків і, можливо, ми взагалі неправильно розуміли дотепер його будову.

Взаємозв’язок між формою та функцією став очевидним під час наукових досліджень природних схем збудження мозку, які відповідають його анатомії і відомі як “власні коливання” — це природна вібрація системи, при якій різні частини рухаються синусоїдально з однаковою частотою, і всі їхні амплітуди збільшуються або зменшуються пропорційно одна одній. Власні коливання зазвичай використовуються для вивчення фізичних систем у таких галузях, як фізика та інженерія, і лише нещодавно були адаптовані для вивчення мозку.

Дослідницька група використовувала магнітно-резонансну томографію (МРТ) для вивчення власних коливань, які є природними моделями вібрації, коли різні частини системи (тобто, області мозку) збуджуються на одній і тій же частоті. 

Музичні ноти, які може відтворювати струна скрипки, народжуються з резонансних коливань струни. Ці коливання визначаються її фізичними характеристиками: довжиною, натягом, щільністю. Так само і мозок має свій унікальний набір патернів збудження, продиктований його фізичними та анатомічними особливостями. 

Завдання дослідників полягало в тому, щоб визначити, які з цих характеристик найбільшою мірою визначають ці патерни. 

Використавши власні коливання, вчені змогли дослідити фізичні принципи для розуміння того, як різні моделі активності зумовлені анатомією мозку. Простота кількісної оцінки власних коливань форми мозку порівняно з даними про зв’язність дає практичні переваги.

“Цей інноваційний підхід відкриває нові шляхи для вивчення того, як форма мозку впливає на функції в процесі еволюції та розвитку, старіння і хвороб”, — резюмують автори.

Де живуть думки?

Також в рамках цього дослідження вчені з’ясували, що практично всі вивчені ними карти мозку були пов’язані з патернами активності, що охоплюють майже весь мозок.

Це ще одне спростування поширеної думки, що активність мозку обмежена окремими ізольованими областями (зонами) під час виконання завдань. Подібно до того, як музична нота виникає внаслідок вібрацій, що поширюються по всій струні скрипки, патерни активності мозку, пов’язані з думками та почуттями, охоплюють майже весь орган.

Раніше науковці вважали, що мережа зв’язків у мозку визначає його діяльність, а окремі їх скупчення — ділянки мозку, поєднані між собою спеціальними волокнами (аксонами), — відповідають за певні функції організму (зір, мовлення, пам’ять тощо). 

Тепер же виникло альтернативне пояснення, відоме як теорія нейронного поля. Вона зосереджується на безперервному русі клітинних хвиль збудження через мозок, який можна порівняти з ефектом брижів в озері, спричинених кинутим у плесо камінчиком. Як форма озера впливає на хвилі, що при цьому утворюються, так і тривимірна форма мозку формує хвилеподібні форми активності.

Комп’ютерне моделювання підтвердило тісний зв’язок між формою і функцією мозку, показавши хвилеподібну активність, що переміщається по мозку. Простота цієї моделі, яка використовувала форму мозку тільки для обмеження просування хвилі, забезпечила краще розуміння активності мозку, ніж більш складна попередня модель, яка намагалася охопити численні деталі активності нейронів і взаємозв’язків між ними.

“Ця робота відкриває можливості для розуміння наслідків таких захворювань, як деменція та інсульт, розглядаючи моделі форми мозку, з якими набагато легше мати справу, ніж з моделями повного набору зв’язків мозку”, — відмічають автори.

Сакральна геометрія мозку

Сучасна наука здатна дивувати. Навіть у таких, здавалося б, добре досліджених раніше, темах, як функціонування людського тіла.

Втім, сакральна геометрія — сукупність знань про значення різноманітних форм у світобудові, відома людству уже кілька тисячоліть. В Атмалогії ми багато років успішно вивчаємо та використовуємо її надбання. Адже досліджені нею геометричні форми, що лежать в основі буття, принципи впорядкованості, пропорційності і гармонії залишаються актуальними й досі, продовжують впливати і на життя сучасної людини. 

Все, що існує в світі або було коли-небудь створено, має в своїй основі сакральну геометрію. Людське тіло є голограмою Всесвіту і містить у собі ті самі основи та закони. Колись такі уявлення пов’язували з містикою чи езотерикою. Сьогодні дедалі частіше ми бачимо їх підтвердження від науковців. 

“Ми виявили, що власні коливання, які визначаються геометрією мозку — його контурами і кривизною — є найсильнішим анатомічним обмеженням для роботи мозку, подібно до того, як форма барабана впливає на звуки, які він може видавати”, — сказав один із дослідників. Кардинальна зміна парадигми нейронаук у розумінні будови та функціонування мозку, розглянута вище, — ще один крок на шляху глибшого розуміння людиною себе самої і свого місця у Всесвіті. 

В Атмалогії ми уважно слідкуємо за подібними відкриттями, бо переконані, що сучасний світ наближається до гармонійного поєднання наукового та духовного і попереду нас чекає все більше важливих фахових тлумачень, експериментально підтверджених явищ чи феноменів тонкоматеріального світу. 

Авторка: © ЭVA Іщенко 

!Увага! Цей контент та всі публікації на сайті www.ishchenko.pro є авторськими та захищені авторським правом! Копіювання часткове або повне ЗАБОРОНЕНО без вказівки активного посилання на джерело!

Pang, J.C., Aquino, K.M., Oldehinkel, M. et al. Geometric constraints on human brain function. Nature 618, 566–574 (2023).

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *