Μία νέα μελέτη δείχνει ότι ο εγκέφαλος λειτουργεί σαν ένας θάλαμος με ηχώ. Ερευνητές στο Ίδρυμα Champalimaud και στο Πανεπιστήμιο του Minho, στην Πορτογαλία, βρήκαν στοιχεία συντονισμένων κυμάτων στη δραστηριότητα του εγκεφάλου αρουραίου χρησιμοποιώντας μαγνητική τομογραφία υπερταχείας και εξαιρετικά υψηλού πεδίου. Το έργο τους αποδεικνύει από απλές θεμελιώδεις αρχές πώς τέτοια κύματα - μοιάζουν με τον τρόπο των ηχητικών δονήσεων σε ένα δωμάτιο κιθάρας - μπορούν να δημιουργήσουν συνδέσεις μεταξύ απομακρυσμένων περιοχών του εγκεφάλου, οι οποίες είναι βασικές για την υγιή λειτουργία του εγκεφάλου.

Έχουν περάσει πάνω από 20 χρόνια από τότε που οι μελέτες νευροαπεικόνισης -χρησιμοποιώντας τη λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (fMRI), μια ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνολογία για τη λήψη ζωντανών βίντεο της εγκεφαλικής δραστηριότητας- έχουν ανιχνεύσει πολύπλοκα μοτίβα συσχετιζόμενης εγκεφαλικής δραστηριότητας σε ολόκληρο τον εγκέφαλο που εμφανίζονται διαταραγμένα σε ένα ευρύ φάσμα νευρολογικών και ψυχιατρικών διαταραχών. Αυτά τα μοτίβα σχηματίζονται αυθόρμητα, ακόμη και σε ηρεμία όταν δεν εκτελείται κάποια συγκεκριμένη εργασία, και έχουν ανιχνευθεί όχι μόνο σε ανθρώπους αλλά και σε θηλαστικά, συμπεριλαμβανομένων των πιθήκων και των τρωκτικών.

Υπάρχουν ακόμα ασάφειες ως προς τη λειτουργία του εγκεφάλου

Αν και τέτοια χωρικά μοτίβα συσχετισμένης ενεργοποίησης έχουν ανιχνευθεί με συνέπεια σε κέντρα νευροαπεικόνισης σε όλο τον κόσμο, η φύση αυτών των συσχετίσεων δεν ήταν σαφής. «Δεν καταλαβαίνουμε ακόμη πλήρως πώς επικοινωνεί ο εγκέφαλος σε μεγάλες αποστάσεις. Γνωρίζουμε ότι οι απομακρυσμένες περιοχές παρουσιάζουν συσχετίσεις σημάτων και ότι εμπλέκονται στη λειτουργία του εγκεφάλου, αλλά δεν κατανοούμε πλήρως τη φύση τους», λέει ο Noam Shemesh, κύριος ερευνητής το προκλινικό εργαστήριο μαγνητικής τομογραφίας στο Ίδρυμα Champalimaud, στη Λισαβόνα, και ανώτερος συγγραφέας μιας μελέτης που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications.

«Σε αυτή τη μελέτη, θέλαμε να καταλάβουμε τι κρύβεται κάτω από αυτούς τους συσχετισμούς και να διερευνήσουμε τους μηχανισμούς που εμπλέκονται», τονίζει ο Shemesh. Έτσι, αυτό που έκανε η ομάδα ήταν να επιταχύνει την απόκτηση εικόνας και ανακάλυψαν ότι τα σήματα σε απομακρυσμένες περιοχές του εγκεφάλου ταλαντεύονται στην πραγματικότητα μαζί με το χρόνο. «Αυτά τα ταλαντευτικά μοτίβα μοιάζουν με ένα υψηλότερης διάστασης ανάλογο των τρόπων συντονισμού στα μουσικά όργανα· είναι παρόμοια με αντηχήσεις, με ηχώ μέσα στον εγκέφαλο», αναφέρουν οι ερευνητές.

«Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι τα πολύπλοκα χωρικά μοτίβα είναι αποτέλεσμα παροδικά και ανεξάρτητα ταλαντευόμενων υποκείμενων τρόπων, όπως ακριβώς τα μεμονωμένα όργανα συμμετέχουν στη δημιουργία ενός πιο περίπλοκου κομματιού σε μια ορχήστρα», λέει ο Shemesh.