پژوهشگران دانشگاه راتگرز نشان می دهند تفاوت در سرعت تفکر و کیفیت تصمیمگیری افراد، به شدت به سیستم زمانبندی داخلی مغز و هماهنگی ارتباطی بین نواحی مختلف آن وابسته است به این معنا که چگونه مغز اطلاعات با نرخهای متفاوت را یکپارچه کرده و توانایی شناختی کلی را تعیین میکند.
به گزارش سیناپرس، پژوهش جدید دانشمندان نشان میدهد نحوه زمانبندی و ارتباط بخشهای مختلف مغز میتواند تعیین کند چرا بعضی افراد سریعتر فکر میکنند، بهتر تصمیم میگیرند و توانایی شناختی بالاتری دارند.
مطالعهای تازه از پژوهشگران دانشگاه راتگرز نشان میدهد سرعت و کیفیت پردازش اطلاعات در مغز انسان تا حد زیادی به سیستم زمانبندی داخلی مغز و نحوه ارتباط بخشهای مختلف آن با یکدیگر وابسته است؛ موضوعی که میتواند توضیح دهد چرا برخی افراد سریعتر فکر میکنند بهتر تصمیم میگیرند یا توانایی شناختی بالاتری دارند.
این پژوهش که توسط محققان مرکز Rutgers Health انجام شده و نتایج آن در نشریه علمی معتبر Nature Communications منتشر شده بررسی کرده است که مغز چگونه اطلاعاتی را که با سرعتهای متفاوت پردازش میشوند، با یکدیگر هماهنگ میکند.
مغز چگونه اطلاعات سریع و کند را هماهنگ میکند؟
مغز انسان همزمان با انواع مختلفی از اطلاعات روبهرو است. برخی سیگنالها نیازمند واکنش فوری هستند؛ برای مثال پاسخ به خطر یا تغییرات ناگهانی محیط. در مقابل برخی فرآیندهای ذهنی آهستهترند و شامل تحلیل معنا، درک موقعیت، تفسیر مفاهیم پیچیده یا تصمیمگیریهای عمیق میشوند.
دانشمندان میگویند مغز برای مدیریت این دو نوع پردازش از شبکهای از اتصالات عصبی موسوم به ماده سفید استفاده میکند. این شبکه به نواحی مختلف مغز اجازه میدهد اطلاعات را میان خود مبادله و هماهنگ کنند.
پژوهشگران در این مطالعه روی مفهومی به نام مقیاسهای زمانی ذاتی عصبی یا INTs تمرکز کردند. این مفهوم به الگوهای زمانی متفاوتی اشاره دارد که بخشهای مختلف مغز برای پردازش اطلاعات از آن استفاده میکنند. برخی نواحی مغزی اطلاعات را در بازههای زمانی بسیار کوتاه پردازش میکنند و برخی دیگر برای تحلیل دادهها به زمان بیشتری نیاز دارند.
بررسی مغز نزدیک به هزار نفر
تیم تحقیقاتی به سرپرستی Linden Parkes استاد روانپزشکی دانشگاه راتگرز، دادههای تصویربرداری مغزی ۹۶۰ نفر را بررسی کرد. پژوهشگران با استفاده از نقشههای دقیق ارتباطات مغزی موسوم به کانکتوم و مدلهای ریاضی پیشرفته مسیر حرکت اطلاعات در شبکههای ارتباطی مغز را شبیهسازی کردند.
پارکس در توضیح نتایج این مطالعه گفت: برای اینکه مغز بتواند بر محیط اطراف اثر بگذارد باید اطلاعاتی را که در مقیاسهای زمانی متفاوت پردازش میشوند با هم ترکیب کند. مغز این کار را از طریق اتصالات ماده سفید انجام میدهد و این یکپارچهسازی برای رفتار و تواناییهای شناختی انسان حیاتی است.
به گفته او این پژوهش برای نخستین بار نشان میدهد که چگونه ویژگیهای محلی پردازش اطلاعات در هر ناحیه مغز از طریق شبکه ارتباطی مغز با سایر بخشها به اشتراک گذاشته میشود و در نهایت رفتار و توانایی شناختی انسان را شکل میدهد.
چرا بعضی افراد سریعتر و بهتر فکر میکنند؟
نتایج مطالعه نشان داد نحوه توزیع این مقیاسهای زمانی عصبی در قشر مغز، نقش مهمی در سرعت جابهجایی مغز میان الگوهای مختلف فعالیت عصبی دارد؛ الگوهایی که مستقیما با رفتار، تمرکز، تصمیمگیری و توانایی شناختی در ارتباط هستند.
پژوهشگران همچنین دریافتند این الگوها در افراد مختلف متفاوت است و همین تفاوت میتواند دلیل بخشی از اختلاف تواناییهای شناختی میان انسانها باشد.
پارکس میگوید: افرادی که ساختار ارتباطی مغزشان هماهنگی بهتری با شیوه پردازش اطلاعات سریع و آهسته در نواحی مختلف مغز دارد، معمولاً ظرفیت شناختی بالاتری از خود نشان میدهند.
ارتباط با ژنتیک و ساختار سلولی مغز
یکی دیگر از یافتههای مهم این پژوهش ارتباط میان این الگوهای زمانی با ویژگیهای ژنتیکی، مولکولی و سلولی نواحی مختلف مغز بود. محققان الگوهای مشابهی را در مغز موشها نیز مشاهده کردند؛ موضوعی که نشان میدهد این سازوکار احتمالاً در گونههای مختلف پستانداران مشترک است.
دانشمندان معتقدند این کشف میتواند به درک عمیقتر نحوه عملکرد مغز و همچنین تفاوتهای فردی در هوش، حافظه و قدرت تحلیل کمک کند.
کاربرد احتمالی در درمان اختلالات روانی
تیم پژوهشی اکنون در حال گسترش این تحقیقات برای بررسی اختلالات عصبی و روانپزشکی مانند Schizophrenia، Bipolar Disorder و Depression است.
به نقل از برنا، پژوهشگران امیدوارند بتوانند مشخص کنند اختلال در ارتباطات مغزی چگونه پردازش اطلاعات در طول زمان را بر هم میزند و در نهایت به بروز مشکلات شناختی و روانی منجر میشود.
این یافتهها میتواند در آینده راه را برای روشهای جدید تشخیص و درمان بیماریهای روانپزشکی هموار کند؛ روشهایی که به جای تمرکز صرف بر یک بخش از مغز، کل شبکه ارتباطی و زمانبندی پردازش اطلاعات را هدف قرار میدهند.