Человеческий мозг содержит миллиарды нейронов, у каждого из которых свой собственный паттерн электрической активности. Группы с одинаковыми паттернами создают колебания электрической активности, или мозговые волны, имеющие различные частоты. В прошлом ученые уже установили, что высокочастотные гамма-волны связаны с кодированием и извлечением сенсорной информации, а низкочастотные бета-волны — с механизмом выбора нужной информации из рабочей памяти.

Вдобавок к рабочей памяти кора головного мозга отвечает за мышление, планирование и обработку эмоций и сенсорной информации. В участках, отвечающих за эти функции, нейроны расположены в шесть слоев, каждый из которых обладает собственной комбинацией типов клеток и связей с другими участками мозга. Эта анатомия сохраняется у всех видов млекопитающих.

Проанализировав данные, собранные о 14 различных участках коры головного мозга млекопитающих, исследователи пропустили их через специальный алгоритм, и установили, какому слою принадлежит каждый сигнал. Результат — определенная закономерность активности волн в зависимости от слоя — оказался общим для всех видов животных, пишет MIT News.

Дисбаланс в колебаниях волн может приводить к развитию различных психических расстройств, например, когда доминируют слишком высокие частоты и мозг получает слишком много сенсорной информации. Или когда становятся слишком сильны колебания в низких частотах, возникает дефицит сенсорной информации и развивается шизофрения.

«Слишком синхронная активность нейронов, как известно, играет роль в эпилепсии, а теперь мы предполагаем, что различные патологии синхронии могут способствовать возникновению психических расстройств, включая расстройства восприятия, внимания, памяти и двигательного контроля», — сказал Роберт Десимон, директор Института исследований мозга MIT и один из руководителей научного проекта.

В дальнейшем ученые собираются проверить, можно ли диагностировать психические заболевания путем измерения колебаний волн коры головного мозга.

Ученые долго считали, что мозг — самый хорошо защищенный орган. Он находится за биологическим барьером, отделен от внешней среды и от биохимических процессов в теле. Мозг почти не подвержен воздействию микробов и его не затрагивают битвы иммунной системы. Но, согласно новым исследованиям, мозг не так уж изолирован. Он играет роль не только в нервной системе, но и во многих других функциях организма, включая работу иммунной системы, пищеварения, сердца и сосудов.