Trong não, những suy nghĩ cạnh tranh đến theo từng làn sóng và nhịp điệu
Các bằng chứng mới nổi cho thấy rằng một nhóm tế bào thần kinh có thể đại diện cho từng phần thông tin duy nhất, nhưng không ai biết những tập hợp này trông như thế nào hoặc chúng hình thành như thế nào.
Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu tại MIT và Đại học Boston đã có được cái nhìn sâu sắc về cách các nhóm thần kinh hình thành suy nghĩ và hỗ trợ sự linh hoạt trong việc thay đổi suy nghĩ của một người.
Các nhà nghiên cứu đã xác định các nhóm tế bào thần kinh mã hóa các quy tắc hành vi cụ thể bằng cách dao động đồng bộ với nhau. Kết quả cho thấy bản chất của suy nghĩ có ý thức có thể là nhịp nhàng.
“Khi chúng ta nói chuyện, những suy nghĩ cứ trôi đi trong đầu. Đó là tất cả các tổ hợp hình thành và sau đó cấu hình lại thành một thứ khác. Đó là một bí ẩn làm thế nào bộ não thực hiện điều này, ”nhà nghiên cứu Earl Miller, Ph.D. “Đó là vấn đề cơ bản mà chúng ta đang nói đến - chính bản chất của suy nghĩ.”
Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nơron.
Các nhà khoa học nghiên cứu đã xác định được hai tổ hợp thần kinh trong não của những con khỉ được huấn luyện để phản ứng với các vật thể dựa trên màu sắc hoặc hướng của chúng. Nhiệm vụ này đòi hỏi sự linh hoạt trong nhận thức - khả năng chuyển đổi giữa hai bộ quy tắc riêng biệt cho hành vi.
“Hiệu quả những gì họ đang làm là tập trung vào một số phần thông tin trên thế giới và bỏ qua những phần khác. Hành vi mà họ đang làm tùy thuộc vào bối cảnh, ”Tim Buschman, Tiến sĩ, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ của MIT và là một trong những tác giả chính của bài báo.
Khi các con vật chuyển đổi giữa các nhiệm vụ, các nhà nghiên cứu đã đo các sóng não được tạo ra ở các vị trí khác nhau trên khắp vỏ não trước trán, nơi diễn ra hầu hết các kế hoạch và suy nghĩ. Những sóng đó được tạo ra bởi sự dao động nhịp nhàng của hoạt động điện của tế bào thần kinh.
Khi các động vật phản ứng với các đối tượng dựa trên định hướng, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng một số tế bào thần kinh nhất định dao động ở tần số cao tạo ra cái gọi là sóng beta.
Khi màu sắc là quy tắc bắt buộc, một nhóm tế bào thần kinh khác nhau dao động ở tần số beta. Một số tế bào thần kinh chồng lên nhau, thuộc nhiều hơn một nhóm, nhưng mỗi nhóm lại có kiểu đặc biệt riêng.
Điều thú vị là các nhà nghiên cứu cũng nhìn thấy dao động trong dải tần số thấp alpha giữa các tế bào thần kinh tạo nên quy tắc định hướng, nhưng chỉ khi quy tắc màu được áp dụng. Các nhà nghiên cứu tin rằng sóng alpha, có liên quan đến việc ức chế hoạt động của não, giúp làm yên lặng các tế bào thần kinh kích hoạt quy tắc định hướng.
“Điều này cho thấy rằng định hướng là chủ đạo và màu sắc yếu hơn. Bộ não đã ném một luồng alpha này vào nhóm định hướng để đóng nó lại, vì vậy động vật có thể sử dụng nhóm yếu hơn, ”Miller nói.
Mục tiêu tiếp theo của các nhà nghiên cứu là khám phá cách các tổ hợp thần kinh này điều phối hoạt động của chúng như thế nào khi não bộ chuyển đổi qua lại giữa các quy tắc hoặc suy nghĩ khác nhau.
Một số nhà khoa học thần kinh đã đưa ra giả thuyết rằng các cấu trúc não sâu hơn, chẳng hạn như đồi thị, xử lý sự phối hợp này, nhưng không ai biết chắc chắn, Miller nói. Ông nói: “Đó là một trong những bí ẩn lớn nhất của nhận thức, điều kiểm soát suy nghĩ của bạn.
Các chuyên gia tin rằng chuỗi điều tra này cũng có thể giúp làm sáng tỏ cơ sở thần kinh của ý thức.
“Đặc điểm cơ bản nhất của ý thức là khả năng hạn chế của nó. Bạn chỉ có thể ghi nhớ một vài suy nghĩ trong đầu cùng một lúc, ”Miller nói.
Những dao động này có thể giải thích tại sao lại như vậy: Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng khi một con vật đang giữ hai suy nghĩ trong đầu, hai nhóm khác nhau dao động ở tần số beta, lệch pha với nhau.
Miller cho biết: “Điều đó gợi ý ngay lý do tại sao khả năng nhận thức có giới hạn: Chỉ có rất nhiều quả bóng có thể được giữ trong không khí cùng một lúc, chỉ một lượng thông tin hạn chế có thể phù hợp với một chu kỳ dao động,” Miller nói.
Các nhà nghiên cứu tin rằng việc tìm hiểu dao động não có thể giúp các nhà khoa học làm sáng tỏ bí ẩn về rối loạn tâm thần trong các rối loạn suy nghĩ như tâm thần phân liệt - các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bệnh nhân tâm thần phân liệt bị giảm dao động beta.
Nguồn: Viện Công nghệ Massachusetts
