Hub-urile creierului sunt critice pentru transferul de informații

Prelucrarea informațiilor este una dintre principalele funcții ale creierului, în special transferul de informații în locurile potrivite la momentul potrivit. Cercetările privind rețelele cerebrale la scară largă arată că „hub-urile” din creier, regiuni extrem de conectate care, precum hub-urile sistemului aeroportuar, tind să atragă în mod constant fluxul de informații.

Într-un nou studiu, investigatorii Universității din Michigan au folosit analize matematice, studii de simulare în modele de rețea cerebrală de calcul și date despre activitatea electrică a creierului colectate de la EEG-urile oamenilor în starea conștientă și inconștientă pentru a demonstra relația generală dintre starea hub-ului și fluxul de informații.

„Înțelegerea modului în care are loc transferul de informații în creier este esențială, mai ales dacă hub-urile de rețea sunt deconectate de anestezie, tumoră sau accident vascular cerebral”, spune autorul principal al studiului George A. Mashour, MD, Ph.D.

Mashour și autorul corespunzător al studiului, UnCheol Lee, dr., Conduc Centrul pentru Știința Conștiinței al Universității din Michigan, unul dintre puținele centre din lume care examinează mecanismele și măsurarea conștiinței.

Rezultatele studiului lor au fost publicate în jurnal PLOS Computational Biology. Cercetătorii cred că rezultatele pot oferi o abordare mai simplă pentru a înțelege modul în care arhitectura generală a creierului modelează transferul de informații în rețele complexe.

„Ne-ar putea ajuta să înțelegem mai bine principiile procesării informațiilor din creier pe măsură ce câmpul mapează conexiunile structurale și funcționale ale diferitelor regiuni ale creierului”, a spus Lee, director asociat al centrului.

Națiunea se află în stadiile incipiente ale unui proiect ambițios numit Inițiativa BRAIN pentru cartografierea rețelei structurale și funcționale a creierului sănătos.

Oamenii de știință sunt așteptați să exploreze exact modul în care creierul permite corpului uman să înregistreze, să proceseze, să utilizeze, să stocheze și să recupereze cantități mari de informații, totul cu viteza gândirii.

„Ceea ce este unic la acest studiu”, a spus autorul principal și fizicianul Joon-Young Moon, „este că am găsit o relație consistentă între hub-uri și fluxul de informații în multe tipuri de rețele, inclusiv rețelele empirice ale creierului reconstituite din electroencefalogramele umane.

„Huburile nu pot, așa cum credem în mod obișnuit, să fie centre de control care trimit informații, ci mai degrabă o destinație critică în care informațiile sunt primite și integrate.”

Sursa: Universitatea din Michigan