Ученым давно известно, что неокортекс объединяет так называемые прямые и обратные информационные потоки. Сенсорные системы мозга передают прямые данные с периферии (наших органов чувств) в области более высокого порядка неокортекса. Затем эти высокоуровневые области мозга отправляют информацию обратной связи для уточнения и корректировки сенсорной обработки. Эта обратная связь позволяет мозгу уделять внимание, сохранять кратковременные воспоминания и принимать решения.
«Простой пример — это когда вы хотите перейти оживленную дорогу, — сказал автор-корреспондент Дьердь Лур, доктор философии, доцент кафедры нейробиологии и поведения в Школе биологических наук. — Есть деревья, люди, движущиеся транспортные средства, сигналы светофора, знаки и многое другое. Ваш неокортекс более высокого уровня сообщает вашей сенсорной системе, на что следует обратить внимание, чтобы решить, когда переходить».
Взаимодействие между системами более высокого и более низкого уровня также позволяет нам запоминать то, что вы видели, когда просматривали оба способа сбора информации. Если бы у человека не было такой кратковременной памяти, он бы просто продолжал смотреть вперед и назад и никогда не двигался. На самом деле, если бы прямые и обратные потоки не работали постоянно вместе, люди бы мало что делали, кроме как реагировали рефлексами.
До сих пор ученые не были уверены, как нейроны в мозге участвуют в этих сложных процессах. Лур и его коллеги обнаружили, что прямые и обратные сигналы сходятся на отдельных нейронах в теменных областях неокортекса. Исследователи также обнаружили, что различные типы кортикальных нейронов объединяют два информационных потока в заметно отличающихся временных масштабах, и определили клеточную и схемную архитектуру, лежащую в основе этих различий.
«Ученые уже знали, что интеграция нескольких чувств усиливает нейронные реакции, — сказал Лур. — Если вы только видите что-то или просто слышите это, время вашей реакции замедляется, чем когда вы воспринимаете это обоими чувствами одновременно. Мы определили основные механизмы, делающие это возможным».
Эксперт отметил, что данные исследования показывают, что те же принципы применимы, если один информационный поток является сенсорным, а другой — когнитивным.
Понимание этих процессов имеет решающее значение для разработки будущих методов лечения нейропсихиатрических заболеваний, таких как нарушения сенсорной обработки, шизофрения и СДВГ, а также при инсультах и других повреждениях неокортекса, сообщает Medical Xpress