Российские ученые раскрыли необычную реакцию мозга на вспышки света

Биофизики из России обнаружили, что периодические вспышки света порождают необычные формы активности сразу во многих регионах мозга. Эти сигналы могут играть ключевую роль в работе нервной системы, говорится в статье, опубликованной в журнале Brain Research Bulletin, передает РИА Новости.

"Мы изучали электрическую активность четырех регионов в мозге морской свинки в ответ на стимуляцию светом. Оказалось, что в структурах мозга, не принадлежащих к зрительной системе, реакция на изменения в его силе имела выраженный нелинейный характер", — рассказывает Любовь Шубина из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино.

Мозг человека и всех остальных многоклеточных животных непрерывно получает информацию из окружающего мира, используя органы чувств, обрабатывает ее и использует в своей работе. Ученых давно интересует, как процесс восприятия информации влияет на активность разных отделов мозга и какие нарушения в их функционировании приводят к развитию эпилептических припадков.

Нейрофизиологи, как отмечает Шубина и ее коллега Александр Бондарь из Института биофизики клеток РАН в Пущино, достаточно давно заметили, что определенные сигналы из "внешнего мира", к примеру, повторяющиеся короткие вспышки света, заставляют мозг реагировать на них необычным образом.

Малейшие изменения в продолжительности или частоте этих "морганий", как показывали эти опыты, приводили к резким сдвигам в силе части импульсов, возникавших в мозге в ответ на эти раздражители, или в их положении на графике активности нервной системы.

Почему это так происходило, было не совсем понятно, как и то, являются ли эти "нелинейные реакции", как их назвали ученые, бесполезными шумами, порожденными приборами или самим мозгом, или важным механизмом в его работе.

Как передает пресс-служба ИТЭБ, Бондарь и Шубина попытались ответить на эти вопросы, наблюдая за тем, как разные части мозга шести морских свинок реагировали на луч света, яркость которого плавно, но быстро менялась. Подобный прием, как объясняют ученые, действует на мозг так же, как и частые вспышки света, но при этом он позволяет вести более "чистые" наблюдения за изменениями в его активности.

Меняя свойства этого луча, ученые наблюдали за тем, как менялась реакция мозга на эти сдвиги в частоте и продолжительности "импульсов". Оказалось, что подобные "нелинейные реакции" присутствовали не только в зрительной коре, но и в других регионах мозга.

Что интересно, расположение "холмов" и "ям" на графиках этих сигналов далеко не всегда совпадало с тем, как были устроены сами световые импульсы. По словам ученых, и то и другое говорит о том, что подобные аномалии вряд ли могут быть бесполезными шумами, своеобразным "эхо" работы органов зрения.

Какую роль они играют в работе мозга, пока не понятно, однако становится очевидно, что эти нелинейные сигналы не могли возникнуть просто так. Последующие опыты, как надеются российские исследователи, помогут понять, что порождает подобные гармонические колебания и на какие когнитивные процессы они влияют.