Các nhà khoa học đã phát hiện ra tín hiệu xoắn ốc bí ẩn trong não người và họ nghĩ rằng chúng có thể giúp tổ chức hoạt động phức tạp của não bộ.
Các tín hiệu, xuất hiện dưới dạng các vòng xoáy sóng não chạy qua lớp ngoài của não, được phát hiện trong các hình ảnh chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI) của 100 thanh niên cả khi họ đang nghỉ ngơi và làm việc.
Mục đích chính xác của những vòng xoáy này vẫn chưa được biết, nhưng những người phát hiện ra chúng cho rằng các tín hiệu xoắn ốc có thể được sử dụng để liên kết các phần khác nhau của não và giúp xử lý thông tin nhanh hơn. Những xoáy này có thể bị suy yếu do các bệnh về não như mất trí nhớ và có thể là nguồn cảm hứng cho các máy tính tiên tiến mô phỏng các quá trình phức tạp của tâm trí con người.
Pulin Gong, phó giáo sư vật lý tại Đại học Sydney, cho biết: “Giống như các xoáy hoạt động trong nhiễu loạn, các tín hiệu xoắn ốc này tham gia vào các tương tác phức tạp, đóng vai trò quan trọng trong việc tổ chức các hoạt động phức tạp của não bộ”.
Gong nói thêm: “Các tương tác phức tạp giữa nhiều vòng xoáy cùng tồn tại có thể cho phép các tính toán thần kinh được tiến hành theo cách phân tán và song song, dẫn đến hiệu suất tính toán đáng kinh ngạc”.
Vòng xoáy trong vỏ não
Vỏ não, lớp ngoài cùng nhăn nheo của não, quản lý nhiều nhiệm vụ phức tạp nhất của tâm trí, chẳng hạn như trí nhớ, sự chú ý, ngôn ngữ, nhận thức và thậm chí cả chính ý thức. Nhiều rối loạn thần kinh, chẳng hạn như bệnh Alzheimer và bại não, sẽ ảnh hưởng đến vỏ não.
Tuy nhiên, khoa học thần kinh nhìn chung đã bỏ qua vỏ não và thay vào đó theo truyền thống tập trung vào các kết nối và tương tác giữa các tế bào thần kinh để xác định cách thức mà cơ quan có nhiều nếp nhăn này hoạt động. Để điều tra hoạt động diễn ra trên vỏ não, các nhà khoa học đã chụp fMRI 100 người trưởng thành khỏe mạnh trong độ tuổi từ 22 đến 35. Kết quả là họ phát hiện rằng, những vòng xoáy bí ẩn, mô hình sóng não phức tạp với nhiều kích cỡ khác nhau xoay quanh một điểm trung tâm, xuất hiện ở tất cả mọi người.
Chức năng chính xác của các vòng xoáy vẫn còn là một bí ẩn, nhưng sau khi phân tích các mô hình nhiễu loạn, các nhà khoa học cho rằng chúng có thể đóng vai trò là cầu nối giao tiếp trong não bộ, kết nối các khu vực riêng biệt thành mạng lưới và đôi khi thậm chí di chuyển qua vỏ não.
Bằng cách giao nhiệm vụ cho những người tham gia trong quá trình quét não, chẳng hạn như giải các bài toán hoặc nghe một câu chuyện, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy các vòng xoáy đổi chiều quay, từ chiều kim đồng hồ sang ngược chiều kim đồng hồ ở các vùng khác nhau trên não. Điều này cho thấy các xoáy có thể đang điều phối hoạt động của não thông qua việc đổi chiều quay.
Tác giả chính Yiben Xu, một nghiên cứu sinh tiến sĩ ngành vật lý tại Đại học Sydney, cho biết: “Một đặc điểm chính của các vòng xoáy não này là chúng thường xuất hiện ở các ranh giới phân tách các mạng chức năng khác nhau trong não”.
Xu nói thêm: "Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã quan sát thấy rằng các vòng xoáy não tương tác này cho phép cấu hình lại một cách linh hoạt hoạt động của não trong các nhiệm vụ khác nhau liên quan đến xử lý ngôn ngữ tự nhiên và trí nhớ làm việc, những điều mà chúng đạt được bằng cách thay đổi chiều quay”.
Các nhà nghiên cứu cho biết nghiên cứu của họ sẽ khuyến khích sự thay đổi trong nghiên cứu khoa học thần kinh hướng tới các hiện tượng quy mô lớn hơn trong não. Cuối cùng, các quá trình não ở nhiều quy mô có thể được ghép lại với nhau để có được bức tranh đầy đủ hơn về cách thức hoạt động của tâm trí.
Các nhà nghiên cứu đã công bố phát hiện của họ trên tạp chí Nature Human Behavior.
Theo Livescience
Văn Thiện biên dịch
