РЕКЛАМА
Реклама
La Science : България / Български Бюлетин Моята Наука
Пълен
читателски достъп
НАУКАТА
Слушайте
Радио/Podcast
La Science: България JSCI Plus Бюлетин
НАУКАТА

Открита е нова мозъчна мрежа, свързваща ума и тялото

Публикация / Аспекти Отпечатване Изпращане по е-поща
Дата на публикуване :: 17.05.2023 , 08:18: ч. , JSCI Идентификатор 29387
Редактор: Христо Янакиев
Абстракт:: Нова мозъчна мрежа, отговорна за сложните движения, може да промени това, което знаем за невронните карти в първичните двигателни области
       
Пълен текст (JSCI 29387) Прочетена 2994
Нова мозъчна мрежа, отговорна за сложните движения, може да промени това, което знаем за невронните карти в първичните двигателни области
Преди да говорите пред голяма тълпа, дланите ви може да започнат да се потят, сърцето ви може да учести и раменете ви може да се напрегнат.

Малко се знае защо се случва това и как психичните състояния, като емоциите, влияят на тялото в очакване на събитие. Сега обаче изследователите са идентифицирали неоткрита досега мозъчна мрежа, която може да стои зад тази връзка ум-тяло, според ново изследване, публикувано в Nature.

Новооткритата мрежа включва както моторния кортекс, така и когнитивните области на мозъка, преобръщайки дългогодишното мнение, че моторният кортекс участва само в производството на движения.

„Изследването е много интересно, много вълнуващо“, казва Майкъл Грациано , невролог от Принстън, който не е участвал в проучването.

Първичната моторна кора се намира в задната част на челните лобове, близо до слепоочието. Доминиращата парадигма гласи, че моторният кортекс е опростен. Планирането, познанието и съзнателното иницииране на движения се случват другаде в мозъка; моторният кортекс просто получава тези сигнали, предавайки ги директно на мускулите.

Моторният кортекс е организиран по начин, който корелира с изкривено представяне на човешкото тяло, наречено кортикален хомункулус, където по-големи области от кората са посветени на части от тялото, способни на фин двигателен контрол. Тази карта е организирана по подреден начин: горната част на кортекса контролира пръстите на краката, докато долната част, близо до ухото, контролира главата. Съавторът на изследването Евън Гордън обяснява, че хомункулусът е една от най-вкоренените идеи в кортикалната невронаука. „Това е едно от първите неща, за които научавате в гимназията“, казва той.

„Тази карта стига чак до 1870 г.“, казва Грациано, който изучава моторния кортекс повече от десетилетие. „Изминаха 150 години от откриването на тази моторна карта. И е много традиционно. . . и вградени.”

"Това също не е вярно."

Гордън и Нико Дозенбах , и двамата невролози от Медицинския факултет на Вашингтонския университет в Сейнт Луис, не си поставиха за цел да открият нова мозъчна мрежа или да оспорят идеята за кортикален хомункулус. Гордън изучава мозъка с помощта на метод, наречен прецизен fMRI, който включва сканиране на мозъка на един и същ човек отново и отново, за да се стигне до изключително точни показания, както подсказва името. Техниката „изстисква шума от данните“, казва Гордън, като осреднява много данни от един човек, вместо да осреднява множество хора, както често се случва в проучванията с fMRI. Гордън едва наскоро насочи вниманието си към моторния кортекс, очаквайки лесно да намери карти на тялото.

В търсенето на хомункулуса Гордън и Дозенбах сканираха мозъците на седем участници, докато бяха в покой или докато извършваха движения, като намигване или огъване на колене.

Докато сканираха участниците, изследователите започнаха да виждат същите странни резултати отново и отново. „Продължавахме да виждаме тези три различни области в първичната моторна кора, които бяха много силно свързани помежду си в едно полукълбо“, обяснява Гордън. „Честно казано, някак си го пренебрегнахме за известно време.“

Но те продължаваха да виждат странните региони. И в крайна сметка те решиха да проучат феномена. „Наистина е лесно, когато правите този вид експерименти, да видите неща, които нямат смисъл в традиционния възглед и да приемете, че това е просто шум“, казва Грациано.

Докато някои региони на моторния кортекс се активират, когато участниците движат само една част от тялото, находка, която предполага, че те са пряко свързани с това движение или част от тялото, тези странни кортикални региони се активират в отговор на координирани движения на няколко части на тялото едновременно - счупвайки от идеята за хомункулуса.

Екипът продължи да анализира три големи, публично достъпни набора от данни за fMRI, съдържащи данни от 50 000 души: Human Connectome Project, Adolescent Brain Cognitive Development Study и UK Biobank. Всички набори от данни показват едно и също нещо: три взаимосвързани области в моторния кортекс, които не са картографирани само към една част от тялото.

От тези данни изследователите извличат информация за свързаност в търсене на мозъчни области с координирана дейност, което може да показва, че зоните са част от една и съща мрежа. Те откриха, че трите новооткрити области на първичния моторен кортекс са свързани с цингуло-оперкуларната мрежа (CON), мозъчна област, която е свързана с действие, цели, възбуда и болка. „Мислехме за тази мрежа като за една от най-умните мрежи в мозъка, защото тя прави вашето планиране на високо ниво“, обяснява Гордън. Мрежата включва и няколко други моторни и сензорни области на мозъка. Като цяло те нарекоха тази мрежа мрежа за сомато-когнитивно действие или SCAN, като предположиха, че мрежата свързва цели, физиология и движение на тялото.

Въпреки че активността на SCAN присъства и в по-големите масиви от данни, Гордън подозира, че резултатът е бил там през цялото време, но те и други просто са отхвърлили констатациите.

Изследователите са открили подобна мрежа при нечовекоподобни примати, използвайки fMRI данни от макаци. При маймуните SCAN също е свързан с области на мозъка, които контролират неща като сърдечен ритъм и дишане, което кара изследователите да заключат, че едно от задълженията на мрежата може да е да постави тялото нащрек в отговор на стимул, като например стресово събитие .

Въпреки че връзките между мозъчните области, които контролират автономните функции и SCAN, не са открити при хората, Гордън казва, че в бъдеще би искал да проучи връзката между SCAN и физиологичните промени в отговор на тревожност или стрес, особено при лица с тревожни разстройства.

Трудно е да се присвои ясна функция на мрежата, тъй като данните от fMRI могат да установят само връзка между поведението и мозъчната активност, предупреждават изследователите, но добавят, че има какво да се извлече от тези видове набори от данни. „Мисля, че все още някак си проправяме път към това какво означава това. Но това наистина революционизира идеята ни за това как мозъкът ви помага да планирате и изпълнявате действия“, казва Гордън.
Публикация / Новини (JSCI 29387)
Дата на публикуване :: 17.05.2023, 08:18: ч.

Публикацията е включена и в информационните бюлетини за абонатите на JSCI. Изберете от предлаганите възможности за абонамент, за да получавате редовни актуализации във Вашите области на интерес.
ОЩЕ ОТ РУБРИКАТА
Човешкото тяло се възстановява успешно след престой в космоса
Към публикацията
За да посрещне климатичните промени, Берлин се превръща в гъба
Към публикацията
Свиренето на инструмент влияе на мозъчното развитие
Към публикацията
Четири индустрии причиняват смъртта на 2,7 млн. души в Европа
Към публикацията
Сонда на Европейската космическа агенция откри скреж по върховете на гигантските вулкани на Марс
Към публикацията
Яденето на повече плодове и зеленчуци може да подпомогне съня
Към публикацията
.
ОЩЕ ОТ ДНЕС
Последните заглавия на новините в областта на научните изследвания
La Science България е достъпен и обемно оптимизиран за всяко мобилно устройство
Публикация / Новини (JSCI 53441)
Дата :: 13.05.2024 , 14:56
С щанда "Изследователски университет за малки и големи" ХТМУ участва в Софийския фестивал на науката
Химикотехнологичният и металургичен университет (ХТМУ) се вклюи в 14-ия Софийски фестивал на науката. В рамките на четирите фестивални дни на щанда на университ ...
Към публикацията
Публикация / Новини (JSCI 51611)
Дата :: 17.04.2024 , 09:48
Големият бариерен риф в Австралия преминава през най-тежкия си период на избелване досега
Големият бариерен риф в Австралия преминава през най-тежкия си период на избелване досега, съобщи АФП, позовавайки се на изявление на службата за управление на ...
Към публикацията
Публикация / Новини (JSCI 49784)
Дата :: 22.03.2024 , 14:00
Същество, кръстено на Жабока Кърмит, дава сведения за еволюцията на земноводните
Учени описаха фосилизирания череп на същество, наречено Kermitops gratus. То е кръстено на известния мъпет Жабока Кърмит, предаде Ройтерс. Живяло е в днешен Те ...
Към публикацията
Четвъртото изпитание на космическата система „Старшип“ стана ключово за „Спейс Екс“
Четвъртият изпитателен полет на космическата система „Старшип“ на 6 юни стана един от най-важните за „Спейс Екс“, тъй като позволя ...
Публикация / N (JSCI 56007)
Усилията за запазване на озоновия слой дават своите резултати
Усилията за запазване на озоновия слой дават своите резултати - концентрацията на вредните газове от групата на хидрохлорофлуоровъ ...
Публикация / N (JSCI 55991)
Научен център в Източна Франция е дом на повече от 800 маймуни от девет различни вида
Научен център в Източна Франция е дом на повече от 800 маймуни от девет различни вида, съобщи АФП. Почти половината от животните с ...
Публикация / N (JSCI 55902)
Публикация / Новини (JSCI 55859)
Дата :: 10.06.2024 , 13:06
Изкуственият интелект подобрява ефективността на проучванията за лечение на рак на кожата
Изкуственият интелект подобрява ефективността на проучванията за лечение на рак на кожата
Изкуственият интелект (ИИ) подобрява ефективността на изследвания за лечение на рак на кожата, съобщи АФП.  От окт ...
Към публикацията
Публикация / Новини (JSCI 55814)
Дата :: 10.06.2024 , 08:13
Учени са увеличили активността на гени с помощта на отличена с Нобелова награда технология
Учени са увеличили активността на гени с помощта на отличена с Нобелова награда технология
Учени от САЩ за първи път са използвали инструмента CRISPR/Cas9 (КРИСПъР/Кас9), чието разработване беше отличено с Нобел ...
Към публикацията
Публикация / Новини (JSCI 55805)
Дата :: 09.06.2024 , 16:15
"Живи скали" край саудитския остров Шейбара хвърлят светлина върху възникването на живота
Учени от саудитския Научно-технологичен университет "Крал Абдула" са намерили две полета от строматолити в приливната зо ...
Към публикацията
Още публикации

Открита е нова мозъчна мрежа, свързваща ума и тялото

La Science / Науката
Издание : Аспекти
Дата на публикуване :: 17.05.2023, 08:18: ч.
JSCI Идентификатор :: 29387
Редактор:: Христо Янакиев
Абстракт:: Нова мозъчна мрежа, отговорна за сложните движения, може да промени това, което знаем за невронните карти в първичните двигателни области
Публично
споделяне

     
Пълен текст (JSCI 29387) Прочетена: 2994
Нова мозъчна мрежа, отговорна за сложните движения, може да промени това, което знаем за невронните карти в първичните двигателни области
Преди да говорите пред голяма тълпа, дланите ви може да започнат да се потят, сърцето ви може да учести и раменете ви може да се напрегнат.

Малко се знае защо се случва това и как психичните състояния, като емоциите, влияят на тялото в очакване на събитие. Сега обаче изследователите са идентифицирали неоткрита досега мозъчна мрежа, която може да стои зад тази връзка ум-тяло, според ново изследване, публикувано в Nature.

Новооткритата мрежа включва както моторния кортекс, така и когнитивните области на мозъка, преобръщайки дългогодишното мнение, че моторният кортекс участва само в производството на движения.

„Изследването е много интересно, много вълнуващо“, казва Майкъл Грациано , невролог от Принстън, който не е участвал в проучването.

Първичната моторна кора се намира в задната част на челните лобове, близо до слепоочието. Доминиращата парадигма гласи, че моторният кортекс е опростен. Планирането, познанието и съзнателното иницииране на движения се случват другаде в мозъка; моторният кортекс просто получава тези сигнали, предавайки ги директно на мускулите.

Моторният кортекс е организиран по начин, който корелира с изкривено представяне на човешкото тяло, наречено кортикален хомункулус, където по-големи области от кората са посветени на части от тялото, способни на фин двигателен контрол. Тази карта е организирана по подреден начин: горната част на кортекса контролира пръстите на краката, докато долната част, близо до ухото, контролира главата. Съавторът на изследването Евън Гордън обяснява, че хомункулусът е една от най-вкоренените идеи в кортикалната невронаука. „Това е едно от първите неща, за които научавате в гимназията“, казва той.

„Тази карта стига чак до 1870 г.“, казва Грациано, който изучава моторния кортекс повече от десетилетие. „Изминаха 150 години от откриването на тази моторна карта. И е много традиционно. . . и вградени.”

"Това също не е вярно."

Гордън и Нико Дозенбах , и двамата невролози от Медицинския факултет на Вашингтонския университет в Сейнт Луис, не си поставиха за цел да открият нова мозъчна мрежа или да оспорят идеята за кортикален хомункулус. Гордън изучава мозъка с помощта на метод, наречен прецизен fMRI, който включва сканиране на мозъка на един и същ човек отново и отново, за да се стигне до изключително точни показания, както подсказва името. Техниката „изстисква шума от данните“, казва Гордън, като осреднява много данни от един човек, вместо да осреднява множество хора, както често се случва в проучванията с fMRI. Гордън едва наскоро насочи вниманието си към моторния кортекс, очаквайки лесно да намери карти на тялото.

В търсенето на хомункулуса Гордън и Дозенбах сканираха мозъците на седем участници, докато бяха в покой или докато извършваха движения, като намигване или огъване на колене.

Докато сканираха участниците, изследователите започнаха да виждат същите странни резултати отново и отново. „Продължавахме да виждаме тези три различни области в първичната моторна кора, които бяха много силно свързани помежду си в едно полукълбо“, обяснява Гордън. „Честно казано, някак си го пренебрегнахме за известно време.“

Но те продължаваха да виждат странните региони. И в крайна сметка те решиха да проучат феномена. „Наистина е лесно, когато правите този вид експерименти, да видите неща, които нямат смисъл в традиционния възглед и да приемете, че това е просто шум“, казва Грациано.

Докато някои региони на моторния кортекс се активират, когато участниците движат само една част от тялото, находка, която предполага, че те са пряко свързани с това движение или част от тялото, тези странни кортикални региони се активират в отговор на координирани движения на няколко части на тялото едновременно - счупвайки от идеята за хомункулуса.

Екипът продължи да анализира три големи, публично достъпни набора от данни за fMRI, съдържащи данни от 50 000 души: Human Connectome Project, Adolescent Brain Cognitive Development Study и UK Biobank. Всички набори от данни показват едно и също нещо: три взаимосвързани области в моторния кортекс, които не са картографирани само към една част от тялото.

От тези данни изследователите извличат информация за свързаност в търсене на мозъчни области с координирана дейност, което може да показва, че зоните са част от една и съща мрежа. Те откриха, че трите новооткрити области на първичния моторен кортекс са свързани с цингуло-оперкуларната мрежа (CON), мозъчна област, която е свързана с действие, цели, възбуда и болка. „Мислехме за тази мрежа като за една от най-умните мрежи в мозъка, защото тя прави вашето планиране на високо ниво“, обяснява Гордън. Мрежата включва и няколко други моторни и сензорни области на мозъка. Като цяло те нарекоха тази мрежа мрежа за сомато-когнитивно действие или SCAN, като предположиха, че мрежата свързва цели, физиология и движение на тялото.

Въпреки че активността на SCAN присъства и в по-големите масиви от данни, Гордън подозира, че резултатът е бил там през цялото време, но те и други просто са отхвърлили констатациите.

Изследователите са открили подобна мрежа при нечовекоподобни примати, използвайки fMRI данни от макаци. При маймуните SCAN също е свързан с области на мозъка, които контролират неща като сърдечен ритъм и дишане, което кара изследователите да заключат, че едно от задълженията на мрежата може да е да постави тялото нащрек в отговор на стимул, като например стресово събитие .

Въпреки че връзките между мозъчните области, които контролират автономните функции и SCAN, не са открити при хората, Гордън казва, че в бъдеще би искал да проучи връзката между SCAN и физиологичните промени в отговор на тревожност или стрес, особено при лица с тревожни разстройства.

Трудно е да се присвои ясна функция на мрежата, тъй като данните от fMRI могат да установят само връзка между поведението и мозъчната активност, предупреждават изследователите, но добавят, че има какво да се извлече от тези видове набори от данни. „Мисля, че все още някак си проправяме път към това какво означава това. Но това наистина революционизира идеята ни за това как мозъкът ви помага да планирате и изпълнявате действия“, казва Гордън.
Към първа страница

Публикацията е включена и в информационните бюлетини за абонатите на JSCI. Изберете от предлаганите възможности за абонамент, за да получавате редовни актуализации във Вашите области на интерес.
Още от рубриката
Четвъртото изпитание на космическата система „Старшип“ стана ключово за „Спейс Екс“
Публикация / Новини (JSCI 56007)
Четвъртото изпитание на космическата система „Старшип“ стана ключово за „Спейс Екс“
Усилията за запазване на озоновия слой дават своите резултати
Публикация / Новини (JSCI 55991)
Усилията за запазване на озоновия слой дават своите резултати
Научен център в Източна Франция е дом на повече от 800 маймуни от девет различни вида
Публикация / Новини (JSCI 55902)
Научен център в Източна Франция е дом на повече от 800 маймуни от девет различни вида
Изкуственият интелект подобрява ефективността на проучванията за лечение на рак на кожата
Публикация / Новини (JSCI 55859)
Изкуственият интелект подобрява ефективността на проучванията за лечение на рак на кожата
Учени са увеличили активността на гени с помощта на отличена с Нобелова награда технология
Публикация / Новини (JSCI 55814)
Учени са увеличили активността на гени с помощта на отличена с Нобелова награда технология
Още от рубриката
Последни новини
Пет средновековни мумии в църква в Дъблин са унижощени при пожар
Към публикацията
Човешкото тяло се възстановява успешно след престой в космоса
Към публикацията
За да посрещне климатичните промени, Берлин се превръща в гъба
Към публикацията
Четири индустрии причиняват смъртта на 2,7 млн. души в Европа
Към публикацията
Свиренето на инструмент влияе на мозъчното развитие
Към публикацията
Още новини
 
Научният портал JSCI и неговите онлайн ASA издания са отворени към общността от автори, които предоставят авангардни изследвания, инцизивни научни коментари и прозрения за това, което е важно за научния свят. Преминете към ASA формуляр
JSCI ASA Science - рецензирано издание, което публикува значителни оригинални научни изследвания, плюс прегледи и анализи на текущите изследователски и научни политики
JSCI ASA Comm е издание, което публикува оригинални материали, отнасящ се в широк спектър с коментари по актуалните научни въпроси.
JSCI ASA Advanced е издание на JSCI, създадено от възможностите и императивите на цифровото публикуване с отворен достъп.
LS Бюлетин
Абонирайте се за новото от La Science. Заглавия и обобщения на най-новите статии и новини, доставени във Вашата пощенска кутия.
Към абонамента
JSCI Plus
JSCI Plus съдържа текущите публикации и онлайн архив до който можете да получите достъп, чрез календар или разширено търсене по тема.
Към JSCI Plus
JSCI Special
JSCI Special услугите за абонати включват PDA достъп до съдържание, изтегляне на PowerPoint/PDF с включените налични файлове (FIH).
JSCI Special
Бъдете в течение с нашите новини от областта на науката, събития и доклади от академичните общности и извън тях. Изберете от предлаганите възможности за абонамент, за да получавате редовни актуализации във Вашите области на интерес.
Интернет бисквитки
Поверителност / Лични даннни
Информация за Родители и Деца
Отговорност за съдържанието
Общност - правила
Използване
Общи условия /
Потребителско споразумение

Интелектуална собственост
Придобиване на права за ползване
Останете свързани с нас
RSS
Не изполваме интернет бисквитки. Не събираме лични данни и не споделяме такива с трети страни. Не прилагаме проследяващи или наблюдаващи маркетингови/рекламни системи.
Науката/La Science не предоставя индивидуални/персонализирани здравни или медицински съвети. Трябва да се консултирате с квалифициран здравен специалист, преди да вземете здравни/медицински решения.
Част от La Science Swiss и Journal SCI (JSCI). Издател Wissenschaftsabteilung DRF.
НАУКАТА - Издание за наука и изследвания, поддържа строга политика на редакционната независимост при публикуването на информационни и научни статии. Публикуваното съдържание, текст, снимки и графики е защитено от Швейцарското законодателство за авторско право.
© 2024 La Science България. Всички права запазени
LS Бюлетин
Абонирайте се за новото от La Science. Заглавия и обобщения на най-новите статии и новини, доставени във Вашата пощенска кутия.
Към абонамента
JSCI Plus
JSCI Plus съдържа текущите публикации и онлайн архив до който можете да получите достъп, чрез календар или разширено търсене по тема.
Към JSCI Plus
JSCI Special
JSCI Special услугите за абонати включват PDA достъп до съдържание, изтегляне на PowerPoint/PDF с включените налични файлове (FIH).
JSCI Special
Бъдете в течение с нашите новини от областта на науката, събития и доклади от академичните общности и извън тях. Изберете от предлаганите възможности за абонамент, за да получавате редовни актуализации във Вашите области на интерес.
Останете свързани с нас
Интернет бисквитки
Поверителност / Лични даннни
Информация за Родители
Общи условия /
Потребителско споразумение
Отговорност за съдържанието
Общност - правила
Използване
Интелектуална собственост
Придобиване на права за ползване
Не изполваме интернет бисквитки. Не събираме лични данни и не споделяме такива с трети страни. Не прилагаме проследяващи или наблюдаващи маркетингови/рекламни системи.
La Science/Науката, не предоставя индивидуални/персонализирани здравни или медицински съвети. Трябва да се консултирате с квалифициран здравен специалист, преди да вземете здравни/медицински решения.
Науката
Част от La Science Swiss и Journal SCI (JSCI).
Издател Wissenschaftsabteilung DRF
НАУКАТА - Издание за наука и изследвания, поддържа строга политика на редакционната независимост при публикуването на информационни и научни статии. Публикуваното съдържание, текст, снимки и графики е защитено от Швейцарското законодателство за авторско право.
© 2024 La Science България. Всички права запазени.