Обнаружена новая мозговая сеть, соединяющая разум и тело

2023-05-05 | Рекомендуем, США

Новая сеть мозга, отвечающая за сложные движения, может изменить то, что мы знаем о нейронных картах в первичных моторных областях!

Даже перед выступлением перед большой аудиторией у вас могут вспотеть ладони, участиться сердцебиение и напрячься плечи.

О том, почему это происходит, и как психические состояния, например эмоции, влияют на тело в преддверии события, известно мало. Однако теперь исследователи обнаружили ранее не изученную сеть мозга, которая может стоять за этой связью между разумом и телом, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature.

Недавно обнаруженная сеть включает в себя как моторную кору, так и когнитивные области мозга, опровергая давно бытовавшее мнение о том, что моторная кора участвует только в производстве движений.

“Исследование очень интересное, очень захватывающее”, – говорит Майкл Грациано, нейробиолог из Принстона, который не принимал участия в исследовании.

Первичная моторная кора расположена в задней части лобных долей, около виска. Доминирующая парадигма гласит, что моторная кора является упрощенной. Планирование, познание и сознательное инициирование движений происходит в других местах мозга; моторная кора только принимает эти сигналы, передавая их непосредственно мышцам!

Моторная кора организована таким образом, что соотносится с искаженным представлением человеческого тела, называемым корковым гомункулусом, где большие участки коры отведены под части тела, способные к тонкому моторному контролю. Эта карта организована упорядоченно: верхняя часть коры контролирует пальцы ног, а нижняя, около уха, – голову. Соавтор исследования Эван Гордон объясняет, что гомункулус – одна из самых укоренившихся идей в нейронауке о коре головного мозга. “Это одна из первых вещей, о которых вы узнаете в аспирантуре”, – говорит он.

“Эта идея восходит к 1870 году”, – говорит Грациано, который изучал моторную кору более десяти лет. “Сейчас прошло 150 лет с момента открытия этой моторной карты. И это очень традиционно… и укоренилось”.

“Но это уже неправда”

Гордон и Нико Дозенбах, неврологи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, не ставили перед собой задачу открыть новую сеть мозга или опровергнуть идею о гомункулусе коры. Гордон изучает мозг с помощью метода, называемого прецизионной фМРТ, который предполагает сканирование мозга одного и того же человека снова и снова, чтобы в итоге, как следует из названия, получить чрезвычайно точные показания. По словам Гордона, этот метод “выжимает шум из данных”, усредняя большое количество данных от одного человека вместо усреднения по нескольким людям, как это часто бывает в исследованиях фМРТ. Гордон лишь недавно обратил свое внимание на моторную кору, ожидая, что легко найдет карты тела.

В поисках гомункулуса Гордон и Дозенбах просканировали мозг семи участников, которые находились в состоянии покоя или выполняли движения, например, подмигивали или сгибали колени.

По мере сканирования участников исследователи стали снова и снова наблюдать одни и те же странные результаты. “Мы продолжали наблюдать три различные области в первичной моторной коре, которые были очень сильно связаны друг с другом в пределах одного полушария”, – объясняет Гордон. “Честно говоря, некоторое время мы не обращали на это внимания”.

Но они продолжали видеть эти странные области. И в конце концов они решили изучить этот феномен. “Когда проводишь подобные эксперименты, очень легко увидеть вещи, которые не совсем понятны с традиционной точки зрения, и решить, что это просто шум”, – говорит Грациано.

В то время как некоторые области моторной коры активировались, когда участники двигали только одной частью тела, что говорит о том, что они непосредственно связаны с этим движением или частью тела, эти странные области коры активировались в ответ на скоординированные движения нескольких частей тела одновременно, что нарушает идею гомункулуса.

Далее команда проанализировала три больших общедоступных набора данных фМРТ, содержащих данные 50 000 человек: Human Connectome Project, Adolescent Brain Cognitive Development Study и UK Biobank. Все наборы данных показали одно и то же: три взаимосвязанные области в моторной коре, которые не были привязаны ни к одной части тела.

На основе этих данных исследователи изучили информацию о связях в поисках областей мозга с координированной активностью, которая могла бы указывать на то, что эти области являются частью одной и той же сети. Они обнаружили, что три вновь открытые области первичной моторной коры связаны с цингуло-оперкулярной сетью (CON) – областью мозга, которая связана с действиями, целями, возбуждением и болью. “Мы считаем эту сеть одной из самых умных сетей в мозге, потому что она осуществляет высокоуровневое планирование”, – объясняет Гордон. Сеть также задействовала несколько других моторных и сенсорных областей мозга. В целом они назвали эту сеть сомато-когнитивной сетью действий, или SCAN, предположив, что эта сеть связывает цели, физиологию и движение тела.

См. статью “Речь декодируется на основе активности мозга в области, отвечающей за управление руками”.
Хотя активность SCAN присутствовала и в более крупных наборах данных, Гордон подозревает, что результат был налицо все это время, но они и другие просто отмахнулись от результатов.

Исследователи обнаружили аналогичную сеть у нечеловеческих приматов, используя данные фМРТ у макак. У обезьян SCAN также была связана с участками мозга, контролирующими такие вещи, как сердцебиение и дыхание, что привело исследователей к выводу, что одной из обязанностей сети может быть приведение организма в состояние боевой готовности в ответ на стимул, например, стрессовое событие.

Хотя связи между областями мозга, контролирующими вегетативные функции, и SCAN не были обнаружены у людей, Гордон говорит, что в будущем он хотел бы изучить связь между SCAN и физиологическими изменениями в ответ на тревогу или стресс, особенно у людей с тревожными расстройствами.

Трудно выделить четкую функцию сети, поскольку данные фМРТ могут установить только корреляцию между поведением и активностью мозга, предупреждают исследователи, но они добавляют, что из подобных наборов данных можно многое почерпнуть. “Я думаю, что мы все еще работаем над тем, что это значит. Но это действительно революционизировало наше представление о том, как мозг помогает вам планировать и выполнять действия”, – говорит Гордон.

Источник: The Scientist

Другие новости

Лукашенко заявил, что Беларусь готовится к войне

Лукашенко заявил, что Беларусь готовится к войне

Александр Лукашенко заявил, что Беларусь не хочет воевать, но готовится к войне. Об этом он сказал во время рабочей поездки в Гродно, сообщает государственное агентство «Белта». «Никому не верьте, что мы хотим воевать....

Быть или не быть: военная помощь Украине от США висит на волоске

Быть или не быть: военная помощь Украине от США висит на волоске

Президент Джо Байден призвал американских политических лидеров собраться вместе, чтобы наконец договориться об оказании военной помощи Украине. Однако спикер Палаты представителей Майк Джонсон предполагает, что быстрых решений ждать не стоит. Пока американцы утопают в...

В Литве диверсанты осквернили еврейские кладбища и памятники

В Литве диверсанты осквернили еврейские кладбища и памятники

В одной из групп в социальных сетях, называющие себя патриотами, но в то же время прославляющие Гитлера пользователи даже объявили конкурс – призвали осквернить как можно больше еврейских могил и памятников. А позже даже объявили победителя, который осквернял могилы в...

Макрон не исключает отправки военных НАТО в Украину

Макрон не исключает отправки военных НАТО в Украину

Президент Франции заявил, что сценарий отправки войск НАТО в Украину не должен быть исключен, поскольку нельзя допустить, чтобы Россия выиграла эту войну. Союзники поспешили успокоить и объяснить, что никто не планирует отправлять войска в Украину. Кремль ответил...

Польские фермеры грозятся перекрыть главную дорогу, ведущую из Литвы в Европу

Польские фермеры грозятся перекрыть главную дорогу, ведущую из Литвы в Европу

Польские фермеры угрожают перекрыть Via Baltica, главную дорогу, ведущую из Литвы в Европу. Они угрожают останавливать грузовики на границе и проверять, какое именно зерно транспортируется. Польские фермеры просят жителей Литвы присоединиться к протесту. Но наши...

Беспилотник зафиксировал показательную казнь семи украинских военнопленных

Беспилотник зафиксировал показательную казнь семи украинских военнопленных

Под Бахмутом оккупанты казнили по меньшей мере 7 сдавшихся в плен украинцев. Это не первое подобное военное преступление за последние несколько недель. В то же время соратники Алексея Навального утверждают, что репрессии Кремля против заключенного оппозиционера...

Невероятная история выживания украинского солдата

Невероятная история выживания украинского солдата

Его расстреляли захватчики и бросили среди поля, считая мертвым. А он, очнувшись, с перебитыми ногами и простреленным животом пытался добраться до своих позиций. Но попал в плен к боевикам из так называемой ДНР. 40-ка летний Вячеслав Левицкий выдержал 10 суток без...

Какие санкции США вводит против РФ за убийство Навального

Какие санкции США вводит против РФ за убийство Навального

Президент США Джо Байден встретился в Калифорнии со вдовой и дочерью Алексея Навального. А затем огласил длинный список санкций против чиновников, причастных к смерти оппозиционера. СМИ также "раскрыли" личность российского следователя, который заставлял мать...

Жители стран Балтии оказались прокитайски настроенными

Жители стран Балтии оказались прокитайски настроенными

Китайские нарративы проникли в головы некоторых жителей нашей страны. К такому выводу пришли исследователи, изучив отношение общества к Китаю. Большинство респондентов убеждены, что дружеские связи были бы выгодны для обеих стран. Опрошенные также считают, что Литва...

Президент США не сдержался и обматерил Путина

Президент США не сдержался и обматерил Путина

Киев сообщил, что украинцы произвели успешную атаку на полигон захватчиков в Херсонской области – в результате трех мощных ударов ликвидированы около 60 российских военнослужащих. Также президент Зеленский сообщил, что за последнюю неделю украинские ВВС сбили 7...

Опорочивший литовский памятник вандал работал на Россию?

Опорочивший литовский памятник вандал работал на Россию?

Человек, который в конце января облил краской памятник лидеру литовских партизан Адольфасу Раманаускасу-Ванагасу, опознан и арестован. Он был задержан латвийскими правоохранительными органами, и, как оказалось, совершил аналогичную атаку на один из латвийских...

Житель Литвы поставил на уши кипрскую полицию

Житель Литвы поставил на уши кипрскую полицию

40-летний литовец Дейвис Вайткявичюс поднял на ноги кипрскую полицию. Однако интернет-пользователи сразу же отметили, что его поиски не продлятся долго. Ведь из-за татуировок на лице слиться с толпой мужчине было бы задачей непосильной. Розыск на острове объявили в...

Объяснили, почему родным не отдают тело Навального

Объяснили, почему родным не отдают тело Навального

Тело убитого Алексея Навального все еще не отдали родственникам. Мать российского оппозиционера публично обратилась к Путину с требованием вернуть ей сына. Тем временем в Испании был убит российский пилот, который в прошлом году перешел на сторону украинской армии и...

Супруга погибшего Навального намерена продолжить битву с Кремлём

Супруга погибшего Навального намерена продолжить битву с Кремлём

Российские власти уже третий день не отдают близким тело погибшего оппозиционера Алексея Навального. Его смерть при крайне подозрительных обстоятельствах в сибирской колонии вызвала волну негодования в России и по всему миру. Сторонники лидера российской оппозиции и...

Россия подала в международный розыск список из 29 литовцев 

Россия подала в международный розыск список из 29 литовцев 

Россия объявила в международный розыск почти 30 литовских политиков и общественных деятелей. Среди них – министр культуры и мэр Клайпеды. В «чёрном списке» также оказались городские депутаты, историки и даже премьер Эстонии. Так Москва отреагировала на демонтаж...

Трамп хочет покинуть НАТО?

Трамп хочет покинуть НАТО?

Сенат США дал окончательное согласие на предоставление военной помощи Украине. Теперь дело за сторонниками Трампа в нижней палате Конгресса. А они, в свою очередь, не намерены поддерживать Киев. Более того, бывшие советники Трампа предупреждают, что, оказавшись в...

Дональд Трамп поставил на уши европейское сообщество 

Дональд Трамп поставил на уши европейское сообщество 

После неоднозначных заявлений Дональда Трампа в адрес стран НАТО, Сенат США проголосовал за предоставление военной помощи Украине. Голосование еще не окончательное, но очень важное, поскольку демонстрирует готовность даже некоторых республиканцев помочь воюющей...

Пока шахтеры ушли на фронт, впервые под землей начали работать украинки

Пока шахтеры ушли на фронт, впервые под землей начали работать украинки

В Украине только лишь в Днепропетровской области четыре тысячи шахтеров покинули свое рабочее место и отправились защищать свою страну на фронт. А вот на освободившиеся места пришли шахтерки. И если до 24 февраля увидеть под землей женщину в каске и спец форме было...

Ракетный террор Украины и тупик в вопросе военной помощи от США

Ракетный террор Украины и тупик в вопросе военной помощи от США

План Джо Байдена, который несколько месяцев находится на рассмотрении в Сенате, и отвечающий за предоставление постоянной военной поддержки Украине, провалился. Республиканцы - даже если они готовы поддержать Киев и пойти на компромисс в вопросе защиты американских...

Международное расследование показало, как В. Ландсбергис оказался в одном зале с киллером из РФ

Международное расследование показало, как В. Ландсбергис оказался в одном зале с киллером из РФ

На мероприятии Форума свободной России в Вильнюсе рядом с профессором Витаутасом Ландсбергисом сидел убийца и шпион спецподразделения российской военной разведки, которая ответственная за отравление Скрипалей. Спецподразделение ГРУ уполномочено совершать убийства за...

Как отразится смена главнокомандующего на бойцах ВСУ?

Как отразится смена главнокомандующего на бойцах ВСУ?

Президент Украины впервые публично высказался о замене главы Вооруженных сил Валерия Залужного. Зеленский заявил, что сменив одного человека глобальных изменений не произойдет, поэтому в ближайшем будущем следует ожидать более масштабных кадровых изменений во всём...

Авиалайнер при посадке съехал с взлётно-посадочной полосы

Авиалайнер при посадке съехал с взлётно-посадочной полосы

В вильнюсском аэропорту проводится расследование после инцидента с жёстким приземлением лайнера из Милана. При посадке самолёт на большой скорости съехал за пределы взлётно-посадочной полосы, вызвав тем самым огромный фонтан брызг и грязи. 200 человек на борту...

Разгонял протесты в Беларуси и все равно получил вид на жительство в Литве: как так?  

Разгонял протесты в Беларуси и все равно получил вид на жительство в Литве: как так?  

Литва выдала вид на жительство и разрешение на работу белорусу, который, будучи милиционером, защищал режим Лукашенко и участвовал в жестоких подавлениях протестов 2020-ом году. Наши власти утверждают, что милиционер приехал в Литву работать и жить до того, как были...

Скандал в Киеве: Зеленский пытался избавиться от командующего украинскими войсками?

Скандал в Киеве: Зеленский пытался избавиться от командующего украинскими войсками?

Неожиданно украинские СМИ сообщили, что Президент Украины вызвал к себе главу Вооруженных сил Валерия Залужного и предложил ему подать в отставку. Однако и сам Залужный, и офис Зеленского опровергают такие утверждения. Тем временем венгерский премьер Орбан вновь...

Помощь для Украины обсуждается на фоне коррупционных скандалов 

Помощь для Украины обсуждается на фоне коррупционных скандалов 

Венгрия объявила, что может одобрить выделение из бюджета ЕС 50 миллиардов евро на поддержку Украины. В преддверии чрезвычайной встречи лидеров Сообщества, которая состоится на этой неделе в Брюсселе, ЕС пригрозил, что еще одно вето Орбана может привести к печальным...

Бежавшие из захваченных Россией городов Украины рассказали о пережитом 

Бежавшие из захваченных Россией городов Украины рассказали о пережитом 

Летом 2021 года Бердянск был успешным морским курортом на берегу Азовского моря, но почти с самого начала развязанной Россией войны, город находится под контролем российской армии. Насилие, угрозы, мертвая тишина улиц и военные на каждому углу – как проходила жизнь в...

Литва купит немецкие танки и расширит призыв, несмотря на дыру в бюджете

Литва купит немецкие танки и расширит призыв, несмотря на дыру в бюджете

Литва закупит немецкие танки «Леопард», введёт практически всеобщий призыв, и, не откладывая в долгий ящик, сформирует собственную дивизию. Такие решения приняло руководство страны на Госсовете по обороне. Планы обозначены – вот только где взять средства на их...

Президенты Литвы и Польши вспомнили о событиях 1863 года 

Президенты Литвы и Польши вспомнили о событиях 1863 года 

Накануне в Литву с визитом прибыл президент Польши Анджей Дуда. Вместе с президентом Гитанасом Науседой гость традиционно почтил память участников восстания 19-го века против Российской империи. Лидеры подчеркнули, что о важности тесных связей обеих стран напоминает...

Окопы, мины, бункеры: что из себя будет представлять линия обороны на границе

Окопы, мины, бункеры: что из себя будет представлять линия обороны на границе

Литва, Латвия и Эстония договорились о создании на границах с Россией и Беларусью общей линии обороны. Она будет включать в себя физические барьеры – от дренажных канав до бетонных укреплений. В начале войны в Украине командующий литовской армией подобную приграничную...

Новая доктрина: если война с Россией неизбежна, к ней надо готовиться сейчас 

Новая доктрина: если война с Россией неизбежна, к ней надо готовиться сейчас 

На фоне войны в Украине Европа сама должна производить больше оружия, заявил еврокомиссар в ходе визита в Литву. По его словам, к концу февраля Евросоюз разработает новую стратегию для своей оборонной промышленности. Тем временем литовские власти и дальше пробуют...

Интересные новости

Невероятная история выживания украинского солдата

Его расстреляли захватчики и бросили среди поля, считая мертвым. А он, очнувшись, с перебитыми ногами и простреленным животом пытался добраться до своих позиций. Но попал в плен к боевикам из так называемой ДНР. 40-ка летний Вячеслав Левицкий выдержал 10 суток без...

Какие санкции США вводит против РФ за убийство Навального

Президент США Джо Байден встретился в Калифорнии со вдовой и дочерью Алексея Навального. А затем огласил длинный список санкций против чиновников, причастных к смерти оппозиционера. СМИ также "раскрыли" личность российского следователя, который заставлял мать...

Жители стран Балтии оказались прокитайски настроенными

Китайские нарративы проникли в головы некоторых жителей нашей страны. К такому выводу пришли исследователи, изучив отношение общества к Китаю. Большинство респондентов убеждены, что дружеские связи были бы выгодны для обеих стран. Опрошенные также считают, что Литва...

Житель Литвы поставил на уши кипрскую полицию

40-летний литовец Дейвис Вайткявичюс поднял на ноги кипрскую полицию. Однако интернет-пользователи сразу же отметили, что его поиски не продлятся долго. Ведь из-за татуировок на лице слиться с толпой мужчине было бы задачей непосильной. Розыск на острове объявили в...

Опорочивший литовский памятник вандал работал на Россию?

Человек, который в конце января облил краской памятник лидеру литовских партизан Адольфасу Раманаускасу-Ванагасу, опознан и арестован. Он был задержан латвийскими правоохранительными органами, и, как оказалось, совершил аналогичную атаку на один из латвийских...

Интересные новости

Объяснили, почему родным не отдают тело Навального

Объяснили, почему родным не отдают тело Навального

Тело убитого Алексея Навального все еще не отдали родственникам. Мать российского оппозиционера публично обратилась к Путину с требованием вернуть ей сына. Тем временем в Испании был убит российский пилот, который в прошлом году перешел на сторону украинской армии и...

Россия подала в международный розыск список из 29 литовцев 

Россия подала в международный розыск список из 29 литовцев 

Россия объявила в международный розыск почти 30 литовских политиков и общественных деятелей. Среди них – министр культуры и мэр Клайпеды. В «чёрном списке» также оказались городские депутаты, историки и даже премьер Эстонии. Так Москва отреагировала на демонтаж...

Разгонял протесты в Беларуси и все равно получил вид на жительство в Литве: как так?  

Разгонял протесты в Беларуси и все равно получил вид на жительство в Литве: как так?  

Литва выдала вид на жительство и разрешение на работу белорусу, который, будучи милиционером, защищал режим Лукашенко и участвовал в жестоких подавлениях протестов 2020-ом году. Наши власти утверждают, что милиционер приехал в Литву работать и жить до того, как были...

Литва купит немецкие танки и расширит призыв, несмотря на дыру в бюджете

Литва купит немецкие танки и расширит призыв, несмотря на дыру в бюджете

Литва закупит немецкие танки «Леопард», введёт практически всеобщий призыв, и, не откладывая в долгий ящик, сформирует собственную дивизию. Такие решения приняло руководство страны на Госсовете по обороне. Планы обозначены – вот только где взять средства на их...

Президенты Литвы и Польши вспомнили о событиях 1863 года 

Президенты Литвы и Польши вспомнили о событиях 1863 года 

Накануне в Литву с визитом прибыл президент Польши Анджей Дуда. Вместе с президентом Гитанасом Науседой гость традиционно почтил память участников восстания 19-го века против Российской империи. Лидеры подчеркнули, что о важности тесных связей обеих стран напоминает...