Naprieč celou mozgovou kôrou sú neuróny usporiadané v šiestich špecifických vrstvách, ktoré môžu vedci vidieť mikroskopom. Neurológovia z inštitútu MIT v najnovšej štúdii zistili, že tieto mozgové vrstvy vykazujú svoje špecifické vzorce elektrickej aktivity.
Tieto vzorce sú konzistentné naprieč mnohými mozgovými regiónmi a naprieč niekoľkými živočíšnymi druhmi vrátane ľudí. Štúdia dokázala, že v najvrchnejšej vrstve mozgu dominujú rapídne oscilácie, ktoré označujeme ako gama vlny. V hlbších vrstvách mozgu zas dominujú pomalšie alfa a beta vlny. Autori štúdie vysvetlili, že univerzálnosť týchto vzorcov naznačuje, že mozgové vlny majú s najväčšou pravdepodobnosťou dôležitú úlohu naprieč celým mozgom.
“Keď uvidíte niečo, čo je konzistentné a rovnaké naprieč celou mozgovou kôrou, pravdepodobne ide o niečo, čo je základom pre správne fungovanie kôry,” tvrdí Earl Miller, jeden z autorov štúdie.
Ak v týchto osciláciách a ich vzájomnej interakcii nastane nerovnováha, môže to viesť ku vzniku rôznych porúch, napríklad ADHD, tvrdia autori. Až príliš synchronizovaná neurónová aktivita hrá určitú úlohu pri epilepsii a nová štúdia naznačuje, že odlišné synchronizácie môžu prispieť aj k ďalším poruchám mozgu. Medzi ne patrí porucha vnímania, pamäte, motoriky či pozornosti.
V ľudskom mozgu nájdeme miliardy neurónov a každý má svoje vlastné vzorce aktivity. Neuróny s podobnými vzorcami vytvárajú oscilácie elektrickej aktivity, ktoré nazývame mozgové vlny. Tie môžu mať odlišné frekvencie. Už predchádzajúce práce dokázali, že vysokofrekvenčné gama vlny môžeme spájať s kódovaním a vybavovaním zmyslových informácií. Nízkofrekvenčné beta vlny zas slúžia ako kontrolný mechanizmus, ktorý určí, aká informácia sa vytiahne z pracovnej pamäte.
Dôležitý mechanizmus mozgu
Ako sme už spomenuli, mozogová kôra je usporiadaná do šiestich špecifických vrstiev. Každá z vrstiev má svoju kombináciu buniek a prepojení s inými časťami mozgu.
“Mozgová kôra je anatomicky rozdelená do šiestich vrstiev, bez ohľadu na to, či skúmate mozog myši, človeka alebo iného cicavca. Nanešťastie veľa štúdií tieto vrstvy ignorovalo. Keď totiž zaznamenávame aktivitu neurónov, môže byť mimoriadne náročné pochopiť, kde sa vzhľadom na tieto vrstvy nachádzajú,” vysvetlil Diego Mendoza-Halliday, vedúci práce.
V rámci štúdie výskumníci analyzovali 14 odlišných oblastí mozgovej kôry u 4 rôznych cicavcov. Výsledky štúdie potvrdzujú, že vysokofrekvenčné oscilácie pomáhajú mozgu vstrebať nové informácie, ktoré následne udržujú nízkofrekvenčné oscilácie. Keď informácia prechádza naprieč vrstvami, môže sa ku nej pridať ešte nejaká, ktorá pomôže nášmu mozgu vykonať určitú úlohu, napríklad uvariť jedlo podľa receptu, ktorý sme sa práve naučili.
Rýchlejšie a pomalšie mozgové vlny zároveň môžu byť spôsobom, ako rozlišujeme externé informácie od interných informácií. Autori štúdie naznačujú, že ak napríklad prevládajú vysokofrekvenčné mozgové vlny, môžu vznikať poruchy ako ADHD. Ak naopak prevládajú pomalšie interné, môže vzniknúť napríklad schizofrénia. Tieto tvrdenia si však vyžadujú ďalšie výskumy. Autori štúdie v práci zdôrazňujú len to, že tieto oscilácie a rovnováha medzi nimi sú pre náš mozog dôležité.
