מדענים מוצאים את המקור לגל מוח מסתורי שיכול להגביר את הזיכרון והיצירתיות

מדענים מוצאים את המקור לגל מוח מסתורי שיכול להגביר את הזיכרון והיצירתיות

חותמת זמן: 23 ביולי 2023 10:00
מדענים מוצאים את המקור של גל מוח מסתורי שיכול להגביר את הזיכרון והיצירתיות את אינטליגנציה של PlatoBlockchain. חיפוש אנכי. איי.

המוח האנושי דומה במקצת לרדיו בסיסי עם חמישה ערוצים. אותות חשמליים מנוירונים מתואמים על פני המוח, ומייצרים תנודות הידועות כגלי מוח. כל גל מתאים למצב המוח. חלקם מגיעים מהר וזעם, עם תדירות גבוהה הקשורה בדרך כלל לזמן שאנו ערים וחושבים. אחרים רגועים יותר, עם גלגול איטי יותר המתרחש במהלך שינה עמוקה ונינוחה.

במובן מסוים, המוח משנה את הערוצים שלו במהלך היום שלנו כדי להתאים את מצב הנפש הפנימי שלנו לדרישות חיצוניות - אם כי בכל נקודה, הערוצים יכולים לדמם.

אבל יש מנודה מסתורי: תדר שנקרא גלי תטא. הם קורים בזמן שאנחנו ערים או ישנים. במשך עשרות שנים, הגלים הללו התגרגו במדעי המוח המנסים לפענח את תפקידיהם. נראה שגלי תטא עוזרים לעכברים לנווט במבוכים, אך גם תומכים בזיכרון בבני אדם.

זו לא רק סקרנות אקדמית. היכולת שלנו לנווט בסביבות חדשות מורכבות ולשמור על זיכרונות אלה יורדת עם הגיל. זה קשה במיוחד עבור אנשים עם מחלת אלצהיימר. על ידי מציאת המקור המניע של גלי תטא, נוכל לשפר אותם - באמצעות נוירוסטימולציה או שיטות אחרות - כדי להאט את הירידה הקוגניטיבית.

מחקר in עיצבון עשה צעד ראשון. הודות ל-Xbox וקצת קניות בקניונים וירטואליים, צוות בראשות ד"ר ארן אקסטרום מאוניברסיטת אריזונה חפר עמוק במה שמניע את גלי התטא. המחקר גייס אנשים עם אפילפסיה שכבר הושתלו אלקטרודות במוחם כדי לחפש את מקור ההתקפים.

כאשר דמיינו מסלול קודם, המוח של המשתתפים עורר בפעילות תטא, תגובה חזקה הרבה יותר מאשר פשוט ניווט במסלול עם ג'ויסטיק של Xbox.

למוח יש דרך ליצור באופן פנימי גלי תטא באמצעות זיכרון, אמר הצוות.

אוקיינוס ​​של גלי מוח

המוח שלנו פועל על מספר תדרים חשמליים. באמצעות אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG), אנו יכולים לתעד את המהירות והרצף של פעילות המוח ולתפוס את הקצב היחסי שלה. כמו מים רגועים או סוערים וגועשים, תנודות המוח הללו עולות ויורדות בתדרים שונים, שכל אחת מהן מייצגת מצב נפשי שונה.

גלי בטא, למשל, נוצצים כאשר המוח מעורב לחלוטין - למשל, כאשר אתה מסוקרן משיחה. גלי אלפא איטיים יותר, ובדרך כלל נוכחים כאשר אתה יושב ומוכן למנוחה.

ואז יש גלי תטא. גלים אלו גדולים יותר באמפליטודה ומחזוריים איטיים עוד יותר בקצב של 3 עד 12 הרץ לשנייה. מחקרים קודמים גילו שהם צצים כאשר אתה נמצא מחוץ לאזור: במהלך נסיעה בכביש מהיר, בריצה ארוכה או במקלחת. הגלים האלה קשורים בהיסוס ליצירתיות - רעיונות או פתרונות מגיעים אליכם פתאום - או כשאתם חולמים בהקיץ או עושים מדיטציה.

למרות עשרות שנים של מחקר, אנחנו עדיין לא ממש מבינים מה הם מקודדים. בזמן שאנחנו ערים גלי תטא נמצאים בעיקר בהיפוקמפוס, אזור מוח קריטי הן לזיכרון והן לניווט. אז זה לא מפתיע שהגלים מופיעים בעכברים ובעכברושים כשהם מנסים למצוא את דרכם במבוכים מורכבים, מה שמרמז שהם עוזרים לשלב תחושות ותנועה בזמן שהמכרסמים חוקרים סביבה חדשה.

מה שמפתיע הוא שהגלים מופיעים גם אצל בני אדם דוממים לחלוטין שינון רשימות של מילים או תמונות. מחקר אחד גילה שהתנודות היו קריטיות לשיוך מושגים שונים. באחר, שיפור מלאכותי של גלי תטא עם מכשיר סחיטה מהמדף - המשתמש בשילוב של צליל ואורות כדי לעורר רצועות גלי מוח מסוימות - הגדיל את ביצועי הזיכרון להחזרת מילים ב-50 מתנדבים.

יש קשר ישיר בין פעילות תטא לביצועי זיכרון, סיכם אז צוות UC Davis.

אז מה זה שגלי תטא עושים? האם הם עוזרים להדריך אותנו בזמן שאנו מנווטים בעולם? או שהם עוזרים לנו להניח זיכרונות יקרים?

המחקר החדש גרם לשתי התיאוריות ללכת ראש בראש.

מסע קניות דיגיטלי

הצוות התחיל עם קבוצה חשובה של מתנדבים: 12 גברים ונשים עם אפילפסיה שלמרבה הצער לא הגיבו לתרופות. לכל אחד כבר הושתלו עד 17 אלקטרודות במוח שלהם כדי לחפש את מקור ההתקפים.

המשימה עצמה היא אחד הסיוטים הגרועים ביותר שלי: ניווט בקניון. כאן הם עשו זאת למעשה באמצעות ג'ויסטיק של Xbox, כאשר הקניון הדיגיטלי מוצג על מחשב נייד.

הצעד הראשון הוא היכרות עם שש חזיתות שונות לחנויות והמיקומים שלהן - למשל, חנות גלידה, חנות מצלמות וחנות קומיקס - כמו לשוטט בקניון חדש באופן אישי בפעם הראשונה.

לאחר שני סבבים, אותגרו המתנדבים במשימת ניווט. הם "הועברו לטלפורטציה" לחנות אקראית בתצוגה בגוף ראשון, והתבקשו בהודעה על המסך למצוא חנות אחרת באמצעות הג'ויסטיק של ה-Xbox. המשפט הסתיים לאחר שניווטו לכל חנות.

ואז הגיעה משימת הזיכרון, והכל היה מנותק. המשתתף עדיין התחיל בחלון ראווה אקראי. במקום להשתמש בג'ויסטיק, הם קיבלו הוראה לדמות נפשית את ההליכה אל חנות מטרה אחרת - לחיצה על "A" בבקר כדי לציין מתי הם התחילו ומתי הגיעו. כל אותו זמן, הגרפיקה נעלמה, עם רק צלב לבן זעיר על המסך שהמתנדבים יוכלו להתמקד בו. בסך הכל הם ביצעו 44 ניסויים, כאשר פעילות המוח שלהם מנוטרת כל הזמן.

קשה לקרוא מה קורה בראש של אדם: האם הם בעצם מדמים מנטלית את המסלול, או פשוט מרגיעים? המחקר הוסיף כמה מעקות בטיחות. ראשית, המתנדבים נאלצו להשלים בהצלחה משימת ניווט מחשבתית נוספת, אך בסביבה מוכרת: הם קיבלו הוראה לדמיין עומדים בחדרי השינה שלהם בבית והולכים אל המטבחים שלהם.

לאחר מכן, החוקרים הכניסו בחוכמה "ניסויי תפיסה". כאן, המשתתפים השתמשו בבקר כדי לדמות את המסלולים המדומים שלהם במהלך משימות זיכרון, מה שעזר להבטיח שהם באמת זוכרים את המסלול.

לבסוף, עם מנה של סטטיסטיקות, הצוות מצא שהזמן שלקח לכל משתתף למצוא חנות יעד נמצא בקורלציה בין שתי המשימות, מה שמרמז שהם מדמיינים את אותו מסלול ולא פשוט חולמים בהקיץ.

ניתוח גלי המוח חזר עם תשובה ברורה. גם הניווט וגם הסימולציה המנטלית עוררו גלי תטא, והתחזקו ככל שהניסויים התקדמו. עם זאת, פשוט לזכור את המסלול - ללא כל תנועה - יצר גלים גדולים בהרבה שנמשכו זמן רב יותר. הם מצאו את אותן תוצאות ללא קשר לניתוח כל אלקטרודה בודדת או כל מתנדב.

נראה שהזיכרון הוא מניע הרבה יותר חזק לגלי תטא בהשוואה לניווט פשוט, אמר הצוות. נראה שגלי תטא מתרחשים באופן טבעי במוח גם ללא גירוי חיצוני, מה שתומכים ברעיון שהם נוצרים באופן פנימי במוח וחלק בלתי נפרד מהזיכרון.

אלה חדשות נפלאות. עם זיכרון צמוד לגלי תטא, אפשר לנצל את התדרים הייחודיים ולשפר את הזיכרון במהלך ההזדקנות או בחולים עם דמנציה או הפרעות נפשיות אחרות. החוקרים כבר לחקור אחר גירוי מוחי שיטות - מחשמליות ועד מגנטיות - עם תוצאות מבטיחות בתחילה.

אבל אולי באופן רחב יותר, המחקר מוסיף למחקר שנערך לאחרונה מְגַמָה שחוקר את גלי המוח כמסלול חדש לטיפול בהפרעות נוירולוגיות קשות, כולל אלצהיימר ו שבץ. עשרות נכנסו עכשיו ניסויים קליניים. הם עשויים להפוך את הגל להתמודדות עם הפרעות נוירולוגיות שלא ניתנו לפיצוח בעבר. הזמן יגיד.

תמונת אשראי: לוקאס קפלה on Unsplash 

בול זמן:

עוד מ רכזת הסינגולריות