Vaš mozak ima skriveni ritam rada

Kada je naš mozak pod pritiskom, određeni neuronski signali počinju se kretati sinkronizirano, slično kao dobro uvježbani orkestar.

Nova studija istraživača s njemačkog Sveučilišta Johannes Gutenberg u Mainzu (JGU) prva je koja pokazuje koliko se fleksibilno ova neuronska sinkronizacija prilagođava različitim situacijama te pokazuje da je ova dinamička koordinacija usko povezana s kognitivnim sposobnostima.

„Specifični signali u području srednjeg frontalnog područja mozga bolje su sinkronizirani kod ljudi s višim kognitivnim sposobnostima, posebno tijekom zahtjevnih faza rasuđivanja“, objasnila je profesorica Anna-Lena Schubert s Instituta za psihologiju JGU-a, glavna autorica studije nedavno objavljene u časopisu Journal of Experimental Psychology.

Istraživači su se usredotočili na srednjefrontalno područje mozga i mjerljivu koordinaciju takozvanih theta valova. Ovi moždani valovi osciliraju između četiri i osam herca i pripadaju skupini sporijih neuronskih frekvencija. "Obično se pojavljuju kada je mozak posebno izazvan, poput fokusiranog razmišljanja ili kada moramo svjesno kontrolirati svoje ponašanje", rekla je Schubert, koja vodi Laboratorij za analizu i modeliranje složenih podataka na JGU-u.

148 sudionika studije, u dobi između 18 i 60 godina, prvo je završilo testove kojima se procjenjuje pamćenje i inteligencija prije nego što im je moždana aktivnost zabilježena elektroencefalografijom (EEG).

Ova metoda mjeri sitne električne signale u mozgu pomoću elektroda postavljenih na vlasište i dobro je utvrđena tehnika za dobivanje preciznih uvida u kognitivne procese. Tijekom EEG snimanja, sudionici su završili tri mentalno zahtjevna zadatka osmišljena za procjenu kognitivne kontrole.

Istraživače je zanimala sposobnost sudionika da se fleksibilno prebacuju između promjenjivih pravila, što je bitan aspekt inteligentne obrade informacija. Na primjer, sudionici su morali pritisnuti gumb kako bi odlučili je li broj paran ili neparan, a nekoliko trenutaka kasnije je li veći ili manji od pet. Svaka promjena pravila zahtijevala je brzu prilagodbu mentalnih strategija, proces koji je istraživačima omogućio da pomno promatraju kako se moždane mreže koordiniraju u stvarnom vremenu.

Kao rezultat toga, osobe s višim kognitivnim sposobnostima pokazale su posebno snažnu sinkronizaciju theta valova tijekom ključnih trenutaka, posebno pri donošenju odluka. Njihovi su mozgovi bili bolji u održavanju svrsishodnog razmišljanja kada je to bilo najvažnije.

"Ljudi s jačom srednjefrontalnom theta povezanosti često su bolji u održavanju fokusa i isključivanju distrakcija, bilo da vam telefon zvoni dok radite ili da namjeravate čitati knjigu na prometnoj željezničkoj stanici", objašnjava Schubert.

Znanstvenicu je posebno iznenadilo koliko je blisko ova koordinacija moždanog ritma povezana s kognitivnim sposobnostima.

"Nismo očekivali da će odnos biti tako jasan“, rekla je. Najvažnija nije bila kontinuirana sinkronizacija, već sposobnost mozga da fleksibilno i kontekstualno prilagodi svoje vrijeme, poput orkestra koji prati vještog dirigenta. Srednjefrontalna regija često postavlja ton u ovoj koordinaciji, ali radi u skladu s drugim područjima mozga. Čini se da je ova povezanost posebno važna tijekom izvršavanja odluka, međutim ne i tijekom pripremne mentalne prilagodbe novim pravilima zadatka".

Prethodne EEG studije kognitivnih sposobnosti uglavnom su ispitivale aktivnost u izoliranim regijama mozga. Nasuprot tome, ova studija koristila je pristup na razini mreže, ispitujući kako različita područja međusobno djeluju u više zadataka kako bi identificirala stabilne, sveobuhvatne obrasce. Nalazi pokazuju da su individualne razlike u kognitivnim sposobnostima povezane s dinamičkim mrežnim ponašanjem mozga.

"Potencijalne primjene poput alata za trening temeljenih na mozgu ili dijagnostike još su daleko", naglasio je Schubert. "Ali naša studija nudi važnu osnovu za razumijevanje kako inteligencija funkcionira na neuronskoj razini."

Naknadna studija, koja sada traži sudionike u dobi od 40 i više godina, istražit će koji biološki i kognitivni čimbenici dodatno podržavaju ovu vrstu učinkovite koordinacije mozga i ulogu dodatnih kognitivnih sposobnosti, poput brzine obrade i radne memorije.