В журнале Nature Neuroscience вышла работа исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и других институтов. Они подробно изучили глобальный пространственно-временной паттерн мозговой активности. Этот паттерн — повторяющийся сигнал, охватывающий весь мозг и меняющийся во времени, — оказался ключевым элементом взаимодействия мозга и тела.
Ученые поставили цель выявить физиологические и нейронные источники этого глобального сигнала. Для этого они проанализировали данные функциональной магнитно-резонансной томографии, или фМРТ, — метода, который позволяет отслеживать активность мозга. Данные были собраны из различных открытых наборов, включающих измерения пульса, дыхания и других телесных функций.
Команда установила, что глобальный сигнал в мозге тесно связан с изменениями в деятельности автономной нервной системы. Эта часть нервной системы регулирует непроизвольные процессы организма — например, частоту сердечных сокращений, дыхание и работу внутренних органов. Авторы исследования обнаружили, что при возбуждении организма, например, во время глубокого вдоха или звуковых раздражений, активность мозга и тела синхронизируется именно через этот глобальный сигнал.
Особенно интересно, что подобные связи мозга и тела проявляются и во сне, когда мозг спонтанно активируется. Это подтверждает, что глобальный сигнал не просто отражение внешних воздействий, а фундаментальная характеристика функционирования мозга и тела.
В целом исследование подчеркивает важность глобального сигнала как связующего звена между мозговой активностью и физиологическими процессами. Следующий шаг ученых — выяснить, какое значение этот сигнал имеет для повседневного поведения и функций организма.
Если мозг и тело ведут общий ритм, то и нейроны знают, когда включить нужный «бит» для управления движением. Ранее Наука Mail рассказала, как у рыб данио серотонин помогает точно подстраивать плавание, усиливая сигналы в нужный момент и открывая новые горизонты для понимания работы мозга.