Зонд верхних эшелонов последовательности команд людского мозга находил убедительное доказательство что нет не один а 2 комплементарных командира на попечении мозга, согласно neuroscientists на Медицинском Факультете Университета Вашингтона в Сент-Луис.
Он если Капитаны Джеймс T. Кирка и Джин-Luc Picard находились и на мосте и в команде такого же Предпринимательства starship.
В реальности, эти 2 капитана сети зон мозга которые не советуют с одином другого но все еще работать к общей цели - управлению добровольного, цел-ориентированного поведения. Это включает более обширный ряд деятельностей от читать слово к искать для звезды к петь песню, но вероятно не включает непроизвольные поведения как управление тарифа или пищеварения ИМПа ульс.
«Это был большим сярпризом. Мы знали несколько зон мозга внести вклад в идущий сверху вниз управление, но больше всего нас мысль мы окончательно покажет все те зоны соединяя совместно в одной системе, одной маленькой ванте вверх по верхней части говоря каждому еще чего сделать,» говорит старший автор Steven Petersen, Ph.D., Джеймс S. McDonnell Профессор Познавательной Нейронауки и профессор неврологии и психологии.
Заключения, опубликованное он-лайн эта неделя в Продолжениях Государственной Академии Наук, могут помочь усилиям понять влияния ушиба мозга и начать новые стратегии для того чтобы обработать такие ушибы.
«Например, на редких пациентах случаев с ушибами мозга начнет поведения которые стимул-предел: Каждое время они сталкиваются определенный стимул, они отвечают путь точного такой,» объясняют первый автор Нико Dosenbach, студент M.D./Ph.D. «Один человек с ушибом мозга начал раздеть everytime он увидел кровать, независимо от находился ли он в мебельном магазине или его собственной спальне. Это исследование может помочь нам понять что случается к этим пациентам.»
Изучение следование к бумаге 2006 Dosenbach, Petersen и другими. В более предыдущих экспериментах, исследователя определили зоны мозга которые были последовательно активны как волонтеры подготовленные для умственной задачи. Они предложили что зоны создавали комплекты задачи, планы для использовать специализированные талантливости различных зон мозга для того чтобы достигнуть цели. Применение научного коллектива в подгонянных путях в основе возможностей мозга потрясающих. Оно значит что мозг может принять одиночный стимул (например, видящ печатное слово «собаку» на странице) и сделать много различных вещей с им (прочитано ему aloud, создать умственное изображение или произвести список связанных глаголов).
Группа Petersen окончательно определила 39 зон мозга которые последовательно стали активными прежде чем мозг пойдет работать на задаче. Они сделали это через функциональные магниторезонансные развертки (MRI) воображения, которые отслеживают уровни оксигенации крови в различных зонах мозга как задачи волонтеров полные умственные. Увеличения оксигенации Крови к определенной зоне мозга показывают что зона способствует к задаче.
Для нового изучения, Dosenbach, Petersen и коллегаы включая Ярмарку Damien аспиранта и Брэдли Schlaggar, M.D., Ph.D., использовали различное взаимодействие MRI отдыхая положения метода скеннирования мозга вызванное функциональное. Для этого метода, спрошены, что ослабляют волонтеры пока их мозги просмотрены вместо работы на задаче. Исследователя в лабораториях соавтора Маркуса Raichle, M.D., и в другом месте показывали что изменения в результатах развертки MRI происходят даже когда волонтеры неработающи, и что эти изменения можно изучить для полезных проницательностей в функцию и зодчество мозга.
Для того чтобы увеличить их анализ, Dosenbach и Petersen повернули к теории графов, ветви математики которая визуально изображает диаграммой отношения между парами предметов.
«Подобный подход использован в игре партии 6 Градусов Бекона Кевина,» примечания Petersen. «Вы используете спаренные соединения - появление у такое же кино, супружеские отношения - для того чтобы пойти от одной актера или актрисы к другим до тех пор пока вы не определите цепь соединений соединяя Бекон Кевина и другой совершителя который не был немедленно очевиден.»
Используя аналитически метод первоначально начатый группой Raichle, научные работники использовали взаимодействие MRI отдыхая положения функциональное для того чтобы определить пары зон мозга куда уровни кислорода крови подняли и упали грубо в synch друг с другом, подразумевая зоны вероятно работают совместно. Они изобразили результаты, представляя каждую зону мозга с формой. Они нарисовали линию между спаренными зонами мозга если их картины оксигенации крови сопоставили плотно достаточно.
«Вы могли надеяться что все соединено к всему, и вы получили бы вид большого беспорядка и не много информации,» Dosenbach говорит. «Только то нет на всем что мы нашли. Даже на низших уровнях корреляции, были 2 стороны к этим диаграммам. Зоны Мозга на любой стороне имели множественные соединения к другим зонам на их стороне, но они никогда не подключала к зонам на противоположной стороне.»
Она не беспрецедентна для того чтобы иметь устойчивую систему независимо быть проконтролированным двумя или больше оригиналами. В действительности, это общяя картина известная как сложная адаптивная система. Научные Работники используют вызванный подход динамикой сети для того чтобы изучить эти системы в биологии, экологичности, домоводстве, компьутерных науках, социологизме и другом дисциплины.
Как другой пример сложной адаптивной системы, Petersen цитирует температуру тела, которая отрегулирована несколькими независимых факторов включая железы пота, метаболизм и уровень активности. Когда один контролируя фактор идет awry, другие могут попробовать возмещали потерю он.