Tránh tắc nghẽn giao thông trong não

Theo một nghiên cứu mới, mạng lưới não - những vùng não thường xuyên làm việc cùng nhau - có thể tránh tắc đường tại các giao lộ đông đúc nhất của chúng bằng cách giao tiếp trên các tần số khác nhau.

Đồng tác giả, Tiến sĩ Maurizio Corbetta, giáo sư thần kinh học tại Đại học Washington ở St. Louis, cho biết: “Nhiều tình trạng thần kinh và tâm thần có thể liên quan đến các vấn đề với tín hiệu trong mạng lưới não. “Việc xem xét cấu trúc thời gian của hoạt động não từ góc độ này có thể đặc biệt hữu ích trong việc tìm hiểu các tình trạng tâm thần như trầm cảm và tâm thần phân liệt, nơi mà các dấu hiệu cấu trúc rất khan hiếm.”

Các nhà khoa học thường nghiên cứu mạng lưới não bộ bằng cách sử dụng hình ảnh cộng hưởng từ, theo dõi lưu lượng máu, giả định rằng sự gia tăng lưu lượng máu đến một phần của não cho thấy sự gia tăng hoạt động trong các tế bào của vùng đó.

Nhưng MRI có những hạn chế của nó, theo Corbetta. Ông nói: “Nó chỉ cho phép chúng tôi theo dõi hoạt động của tế bào não một cách gián tiếp, và nó không thể theo dõi hoạt động xảy ra ở tần số lớn hơn 0,1 hertz, hoặc cứ 10 giây một lần,” ông nói. "Chúng tôi biết rằng một số tín hiệu trong não có thể quay vòng cao tới 500 hertz, hoặc 500 lần mỗi giây."

Đối với nghiên cứu mới, được thực hiện tại Trung tâm Y tế Đại học ở Hamburg-Eppendorf, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp điện não đồ từ (MEG) để phân tích hoạt động của não ở 43 tình nguyện viên khỏe mạnh. MEG phát hiện những thay đổi rất nhỏ trong từ trường trong não do nhiều tế bào hoạt động cùng một lúc. Nó có thể phát hiện những tín hiệu này với tốc độ lên đến 100 hertz.

Tác giả chính Joerg Hipp, Tiến sĩ tại Trung tâm Y tế Đại học Hamburg-Eppendorf và Đại học Tübingen, Đức, cho biết: “Chúng tôi phát hiện ra rằng các mạng lưới não khác nhau hoạt động ở các tần số khác nhau, như đồng hồ tích tắc ở các tốc độ khác nhau.

Các mạng bao gồm hippocampus, một khu vực não quan trọng để hình thành trí nhớ, có xu hướng hoạt động với tần số khoảng 5 hertz. Các mạng cấu thành các khu vực liên quan đến giác quan và chuyển động hoạt động trong khoảng từ 32 hertz đến 45 hertz. Các mạng não khác hoạt động ở tần số từ 8 đến 32 hertz.

Corbettta nói: “Đã có một số nghiên cứu của fMRI về trầm cảm và tâm thần phân liệt cho thấy những thay đổi về“ không gian ”trong tổ chức mạng lưới não bộ. “Các nghiên cứu MEG cung cấp một cửa sổ vào một cấu trúc‘ thời gian ’phong phú hơn nhiều. Trong tương lai, điều này có thể cung cấp các xét nghiệm chẩn đoán mới hoặc các cách thức để theo dõi hiệu quả của các biện pháp can thiệp đối với những tình trạng tâm thần suy nhược này ”.

Nghiên cứu được xuất bản ngày 6 tháng 5 năm Thiên nhiên Khoa học thần kinh.

Nguồn: Đại học Y khoa Washington