Neurony w sieci

Mózg i umysł Praktycznie

Czy mózg odpoczywa, kiedy nic nie robimy? Co się w nim dzieje, gdy pracujemy na najwyższych obrotach? Naukowcy szukają odpowiedzi na te pytania, badając złożone sieci neuronalne.
 

Co się dzieje w moim mózgu, kiedy piszę ten tekst? Albo w twoim – kiedy go czytasz? Czy pobudzeniu ulegają wyspecjalizowane zespoły neuronów, zlokalizowane w określonym miejscu, które niczym orkiestra pod batutą dyrygenta wybrzmiewają w wyznaczonym rytmie, wraz z kolejnymi wyrazami na stronie? A może pracują rozległe sieci neuronów, wspólnie umożliwiając nam realizację zadania, które właśnie wykonujemy?

Miasto w głowie

POLECAMY

Przez wiele lat w neuronauce dominowało podejście modułowe. Zgodnie z nim określone struktury mózgu, czyli moduły, pełnią konkretne funkcje poznawcze. Nie ma jednak obszaru mózgu, który samodzielnie odpowiadałby za złożone procesy – na przykład język nie jest umiejscowiony w pojedynczym polu Brodmanna (patrz słowniczek), a uwaga w określonym płacie mózgu. W rzeczywistości każda funkcja wykorzystuje rozproszony i złożony zbiór obszarów mózgowych. Stąd współcześnie coraz więcej mówi się o podejściu systemowym, gdzie kluczową rolę odgrywają funkcjonalne sieci neuronalne. Taka sieć to system współpracujących i połączonych ze sobą struktur mózgu, które pełnią określone funkcje poznawcze, takie jak: uwaga, pamięć, myślenie abstrakcyjne. Złożone procesy umysłowe wymagają bowiem współpracy nie tylko sąsiadujących obszarów mózgu, ale również bardziej od siebie odległych.

Sieci neuronalne można porównać do współpracujących ze sobą miast połączonych autostradami – podobnie określone struktury mózgu połączone są szlakami neuronalnymi. Jeśli na autostradach powstają korki lub prowadzone są roboty drogowe, wówczas transport zawodzi. Z przekazem informacji pomiędzy określonymi obszarami mózgu jest tak samo. Miasta, czyli struktury mózgu, też mogą spotkać różnego rodzaju kataklizmy czy nieszczęścia, a wtedy współpraca pomiędzy ośrodkami zostaje zaburzona. Korki i katastrofy, które zdarzają się w mózgu, to choroby neurologiczne oraz zaburzenia psychiczne, takie jak depresja czy uzależnienia.

Funkcjonalne sieci neuronalne opierają się na anatomicznej podstawie – drogach nerwowych. Nie dojedziemy przecież do miasta, jeśli nie prowadzi do niego żadna droga.

Mówimy o trzech podstawowych sieciach mózgowych: spoczynkowej, istotności i centralnej sieci wykonawczej. Naukowcy nazywają je uniwersalnymi, ponieważ ich interakcje odgrywają rolę w praktycznie wszystkich procesach poznawczych.

Wędrówki umysłu

Rozpoznana jako pierwsza sieć spoczynkowa, nazywana też siecią stanu domyślnego (ang. default mode network, DMN), zaskoczyła naukowców. Co więcej, została odkryta zupełnie przypadkiem. Kilka...

Pozostałe 80% artykułu dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.



 

Przypisy

    POZNAJ PUBLIKACJE Z NASZEJ KSIĘGARNI