Synkroniseret hjerneaktivitet og superfluiditet er symbiotiske

Indhold

• "Hvad er Theta-rytmens funktion?"
• Synkronisering af hjernebølger i forskellige hjerneregioner skaber hjerneharmoni
• Konklusion: Synkroniseret hjerneaktivitet og superfluiditet er symbiotiske

Hjernen er opdelt i forskellige regioner, neurale netværk og funktionelle kredsløb, der skal kommunikere med hinanden for at skabe fungerende harmoni i hele hjernen. Men hvordan koordinerer disse neurale kredsløb hinanden, så de kan arbejde som et samlet team? En undersøgelse frigivet i dag fra SISSA Tactile Perception and Learning Lab rapporterer, at hemmeligheden bag at harmonisere hjerneaktivitet ligger i synkroniseringen af ​​oscillerende rytmer af elektrisk aktivitet.

Ifølge forskerne ser det ud til, at forskellige regioner i hjernen koordinerer deres hjerterytmer, så de undertiden kan "danse" på rytmen af ​​deres egen tromme - men når det er nødvendigt, arbejder de sammen ved at danse i fællesskab til velindstillet koreografi. Omvendt har tidligere undersøgelser af autismespektrumforstyrrelser (ASD) identificeret, at mangel på hjernesynkronisering er et kendetegn for maladaptive eller atypiske hjernefunktioner.

I en pressemeddelelse sagde SISSA-forskerne, “når en rotte er involveret i en sensorisk genkendelsesopgave og har brug for at foretage et rumligt valg baseret på tidligere viden, sensoriske, motoriske og hukommelsesområder i dyrets hjerne (men lignende mekanismer er også sandsynligvis eksisterer i den menneskelige hjerne), gør rytmerne af elektrisk aktivitet sammenhængende med hinanden. ”

Undersøgelsen fra februar 2016, "Coherence Between Rat Sensorimotor System and Hippocampus Is Enhanced Under Tactile Discrimination," blev offentliggjort i tidsskriftet PLOS Biologi. Undersøgelsens første forfattere er Natalia Grion og Athena Akrami, forskere ved International School for Advanced Studies (SISSA) i Trieste, Italien. Undersøgelseslederen er Mathew Diamond, professor i kognitiv neurovidenskab og vicedirektør for SISSA.

Denne nye undersøgelse fra SISSA viser, at når rotter deltager i en opgave, der kræver, at de træffer beslutninger baseret på hukommelser i hippocampus, at deres sensoriske og hukommelsesregioner synkroniseres på en "theta-rytme" -bølgelængde.

Hjernens elektriske aktivitet er kendetegnet ved forskellige hjernebølger eller "rytmiske udsving" af elektrisk aktivitet inden for forskellige frekvenser på en elektroencefalografi (EEG). Udtrykket "theta-rytme" kan bruges til at henvise til to forskellige fænomener: "hippocampal theta" og "human cortical theta", som begge er oscillerende EEG-mønstre.

Under deres nylige eksperiment identificerede SISSA-forskerne synkronisering af theta-hjernebølger mellem 5 og 12 Hz cyklusser pr. Sekund i rottehippocampus - en struktur, der er involveret i hukommelsesbehandling for mennesker og gnavere - og i andre sensoriske hjerneområder.

"Hvad er Theta-rytmens funktion?"

Hos rotter er hjernebølgen på 5-12 Hz cyklusser pr. Sekund forbundet med en rotteopførsel kendt som "whisking". Rotter udforsker deres omgivelser gennem berøring af deres whiskers, en følelse der ligner syn for mennesker. Under whisking blev rotternes theta-rytmer fundet at svinge i hippocampus og samtidig med forskellige områder i hjernebarken på samme bølgelængde.

I lang tid har spørgsmålet om en million dollars været: "Hvad er funktionen af ​​theta-rytmen?" Interessant nok antyder nogle menneskelige undersøgelser, at theta hjernebølger svæver mellem det bevidste og det underbevidste verden af ​​det menneskelige sind. Ved bevidst at skabe theta-bølger gennem mindfulness, meditation eller biofeedback spekuleres der i, at du muligvis kan få adgang til underbevidste dele af hjernen, der normalt er utilgængelige for dit bevidste sind.

For over et årti siden, da jeg skrev Atletens måde , Jeg talte udførligt om vigtigheden af ​​synkroniseret elektrisk hjerneaktivitet, der koordinerer den funktionelle forbindelse mellem forskellige hjerneområder. Jeg har en hypotese om, at synkroniseret hjerneaktivitet mellem begge hjernehalvkugler og begge hjernehalvdeler er nøglen til at optimere hjernens funktion og skabe en tilstand af overflødighed , som jeg beskriver som den højeste form for flow.

Synkronisering af hjernebølger i forskellige hjerneregioner skaber hjerneharmoni

På mange måder bekræfter den nye banebrydende forskning fra SISSA mit uddannede gæt om hjernesynkronisering og optimering af hjerneforbindelse fra et årti siden. På s. 114 af Atletens måde , i et afsnit om hjernens elektricitet og "mode locking", der sker, når neuroner fra forskellige hjerneregioner marcherer i lockstep, skrev jeg:

”Forskellige hjernebølger findes som en måde at fokusere og skifte bevidsthedstilstande på. Hver stemning og tanke har en bestemt frekvens, der forbinder et neuralt netværk. Hjernebølger afspejler affyringshastigheden for dine neuroner. Højere fyringshastigheder angiver en meget aktiv, travl hjerne; lavere priser en roligere hjerne.

Neuroner tidsindstiller sig selv til en bestemt frekvens for affyring, og der er magt i tal. Hver hjernecelle kæmper om din opmærksomhed. Din sindstilstand er demokratisk. Antallet af neuroner, der kommer sammen, eller jo højere signalet er, der får din opmærksomhed. Du har fri vilje, og i sidste ende kan du beslutte i næsten enhver situation, hvad du vil tænke på, og derefter skrue op for det neurale ensemble.

Princippet med biofeedback er at se skudhastighederne og lære at bremse dem gennem forsøg og fejl. Når du lærer at bremse eller fremskynde affyringshastigheden for neuroner for at skabe en bestemt bevidsthedstilstand, skifter de frekvensen til en anden kanal, et lavere gear.

Som enhver feedback-loop kan du fokusere på at bremse affyringshastigheden ned og mærke bevidsthedsskiftet, eller du kan ændre din krops tilstand ved dyb vejrtrækning for at ændre affyringshastigheden. Husk, at GABA vil være det beroligende molekyle, hvilket bremser skydehastigheden for synapser som at kaste vand på en ild. ”

Jeg var begejstret for at vågne op i morges og læse nyt bevismateriale baseret på de nyeste neurovidenskabsteknologier, der ser ud til at bekræfte, at udvekslingen af ​​information mellem to hjerneområder er bedst mulig, når deres respektive svingninger er på samme bølgelængde og sammenhængende.

Forskerne ved SISSA var i stand til at teste deres teori om theta-svingning i hippocampus ved at lokalisere, når synkroniserede theta-rytmer er forbundet med bevægelse af en rotts whiskers, mens rotten samtidig brugte sine whisker-bevægelser for at fornemme, hvor den befandt sig i et fysisk miljø.

SISSA-forskerne identificerede også, at neuronal affyring i sensorisk cortex blev mere faselåst til hippocampus theta-svingninger. Rotter var i stand til at identificere teksturerne i miljøet hurtigere, mens de minimerede sandsynligheden for at lave fejl, fordi rytmens følelse og rytmen for at huske fra to forskellige hjerneområder var perfekt synkroniseret.

Denne type synkronisering er, hvad jeg vil kalde svarende til overflødighed hvor der er nul friktion, viskositet eller entropi mellem hjerneområder, der er ansvarlige for cerebral tænkning og cerebellar bevægelser.

Konklusion: Synkroniseret hjerneaktivitet og superfluiditet er symbiotiske

Det nye milepælseksperiment fra Mathew Diamond og hans kolleger hos SISSA har identificeret en forbindelse mellem de oscillerende theta-rytmer i den sensoriske cortex (som indsamler taktil information), en mellemliggende behandlingsstation mellem vibrissae og hippocampus.

Forskerne konkluderer: "Disse resultater antyder, at når rotter indsamler berøringssignaler, forbedrer sammenhængen mellem whiskingrytmen, sensorisk cortex og hippocampus LFP integrationen af ​​sensorisk information i hukommelsen og beslutningscentre i hjernen."

Disse fund supplerer min fortsatte forskning i måder, hvorpå mennesker kan optimere deres hjernestruktur og funktionelle tilslutningsmuligheder på elektriske, kemiske og arkitektoniske niveauer gennem hele levetiden for at skabe maksimal ydelse gennem overflødighed.

Baseret på tidligere undersøgelser antyder de nye fund fra SISSA, at som "leder" af de forskellige elektriske rytmer i marcheringsbåndet i din hjerne, er det muligt, at du bevidst kan kickstarte en synkroniseret rytme i en region i din hjernebark, der vil rekruttere andre hjerneområder til at slutte sig til på samme bølgelængde. . . Eller du kan bruge andre hjerneregioner, såsom hippocampus (eller muligvis lillehjernen) til at starte rytmen i hele din hjerne nedstrøms.

Når dine forskellige hjerneområder er synkroniseret og marcherer sammen til den samme rytme, ser det ud til, at hjernens funktion er optimeret, og hjernen fungerer som en friktionsfri enhed, hvilket øger chancerne for at skabe flow eller overflødighed.

Dette er spændende ting! Hold øje med mere forskning om, hvordan forskellige hjernebølger og svingninger synkroniserer den funktionelle forbindelse mellem forskellige hjerneområder.

For at læse mere om dette emne, tjek min forrige Psykologi i dag blogindlæg,

• "Superfluidity: The Psychology of Peak Performance"
• "Alpha Brain Waves Boost Creativity and Reduce Depression"
• "Er det at overvinde din lillehjernen hemmeligheden bag at overvinde frygt?"
• "Superfluidity: Decoding the Enigma of Cognitive Flexibility"
• "Neurovidenskaben ved overflødighed"
• "'Superfluidity" og "Hot Hand" er synonyme "
• "Superfluidity: Peak Performance Beyond a State of 'Flow'"

© 2016 Christopher Bergland. Alle rettigheder forbeholdes.

Følg mig på Twitter @ckbergland for opdateringer om Atletens måde blogindlæg.

Atletens måde ® er et registreret varemærke tilhørende Christopher Bergland.