Шелест листьев, дождь за окном, тихо тикают часы-приглушенные звуки, чуть выше порога слышимости. В один момент мы воспринимаем их, затем мы, не, Даже если мы, или звуки, которые, кажется, не изменить. Многие исследования показали, что мы никогда не обрабатывает входящие стимулы, будь то звук, образ или прикосновение, точно так же. Это верно, даже если стимул точно такой же. Это происходит потому, что воздействие стимула делает, на регионы мозга, которые обрабатывают, зависит от сиюминутного состояния сети этих областях мозга принадлежат. Однако, факторы, которые влияют и определяют постоянно колеблется сиюминутного состояния сети и являются ли эти государства являются случайными или следуют ритму, была ранее неизвестна.
Теперь, ученые в Институте Макса Планка для человеческого познания и мозга наук (ИМБ Кос) в Лейпциге, Германия, обнаружили, что чувствительность состояния сети, в то время стимул-обзоры информация достигает коры головного мозга, влияет на то, насколько сильно мозг реагирует на раздражитель. В зависимости от состояния сети, некоторых нервных клеток в этой так называемой первичной соматосенсорной коры может быть больше или меньше ‘восторженный’, который формирует следующие обработка раздражителя в мозгу. Это означает, что реакции мозга уже с модуляцией на входе в коре головного мозга и зависит не только от стимула оценивается в более высоких, уровней вниз по течению.
«Всегда существует определенное количество активности между нейронами сети, даже если не видно внешних воздействий на нас. Таким образом, система никогда не бывает абсолютно неподвижного», — рассказывает Тильман Стефани, аспирант МПИ Кос и первый автор исследования, которое было опубликовано в журнале нейронауки. Скорее всего, информация постоянно возникающие внутри тела о наше сердцебиение, пищеварение и дыхание, информацию о нашем положении в пространстве, температуру, и внутренних мыслей. Кроме того, внутренняя активность нейронов происходит, даже если нейрональных сетей, изолированных от входных данных. Это постоянно влияет на возбудимость различных сетей мозга. «Таким образом, динамика внутренних процессов, связанных с системами возбудимости и, следовательно, также ответ стимулов», — говорит Стефани. «Так, мозг, кажется, не работать, как компьютер, где же поступающей информации всегда означает такую же реакцию.»
Получается, что колебания возбудимости коры не полностью происходят в случайном порядке, а скорее показать некую временную структуру: возбудимость в один момент зависит от предыдущего состояния сети и влияет на последующие. Ученые называют это долго-временных зависимостей или длительный автокорреляции.
Тот факт, что возбудимость коры колеблется в этом особым образом говорит о том, что нейронные сети готовы на так называемые «критические» состояния, где существует неустойчивое равновесие между возбуждением и торможением сети. Ранее теоретические и эмпирические исследования показали, что такое «критичность» может быть фундаментальным принципом, лежащим в основе функционирования мозга, где развернуто передачи информации и емкость. Стефани и коллеги теперь предоставить доказательства того, что этот принцип может регулировать вариабельность сенсорные реакции в мозгу человека тоже. Предположительно, это является приспособительным механизмом мозга, чтобы справиться с многообразием информации, которую постоянно поступающие из окружающей среды. Один стимул не должны волновать всю систему сразу, не слишком быстро угасают.
Однако, еще неизвестно, будет ли большей возбудимости приводит к более заметные опыт. Другими словами, у участников исследования воспринимают интенсивность раздражителей различной в зависимости от мгновенной возбудимости? Это сейчас тестируется во втором исследовании. «Но другие процессы также могут сыграть здесь свою роль», — объясняет Стефани. «Внимание, например. Если вы направляете его на что-то другое, Во-первых, сильные реакции мозга все еще может произойти. Однако, более высокие процессы мозга вниз по течению, тогда, возможно, предотвратить его сознательно воспринимается».
Эксперименты проводились путем изучения реакции мозга участников на тысячи мелких последовательных электрических токов. Эти стимулы были применены к участникам предплечья, чтобы стимулировать главный нерв в руке. Это, в свою очередь, привело к первоначальной реакции 20 миллисекунд позже в определенную область мозга, соматосенсорной коры. На основе вызванных ЭЭГ, они смогли увидеть, насколько легко каждый отдельный стимул возбужденный мозг.