Prečo niektoré mozgy myslia rýchlejšie než iné? Nový výskum odhaľuje tajomstvo časovania v hlave Prečo niektorí ľudia reagujú bleskovo, zatiaľ čo iní potrebujú chvíľu na rozmyslenie? Prečo niekomu prepnutie medzi úlohami trvá sekundu a inému celé minúty? Odpoveď môže tkvieť v tom, ako je mozog „naladený.“ Konkrétne v tom, ako rýchlo spracúva rôzne typy informácií a ako efektívne spolupracujú jednotlivé oblasti mozgu. Najnovší výskum z Rutgers University, publikovaný v prestížnom časopise Nature Communications, prináša prevratné zistenia o tom, ako mozog kombinuje rýchle a pomalé signály a prečo to robí každý človek inak.
Rýchle a pomalé myšlienky. Prečo sú obe potrebné?
Mozog pracuje s rôznymi typmi informácií, ktoré prichádzajú rôznou rýchlosťou. Niektoré podnety, ako náhly zvuk alebo pohyb v zornom poli, spracúva v zlomku sekundy. Iné, ako napríklad chápanie významu alebo čítanie medzi riadkami, si vyžadujú dlhší čas.
Tieto rozdiely v „tempe myslenia“ vedci nazývajú vnútorné neurónové časové škály. Zjednodušene povedané: každá oblasť mozgu má svoj vlastný rytmus. Zmyslové centrá reagujú rýchlo, ale ich aktivita rýchlo vyhasne. Oblasti zodpovedné za pamäť, plánovanie či pozornosť si informácie udržia dlhšie.
A tu prichádza to podstatné. Tieto časové škály nie sú náhodné. Súvisia s tým, ako je daná časť mozgu zapojená, aké typy buniek obsahuje a aké gény sú v nej aktívne. A hlavne, tieto vzorce sú rovnaké nielen u ľudí, ale aj u myší, čo naznačuje, že ide o základný princíp fungovania mozgu cicavcov.
Ako mozog šetrí energiu a zvyšuje výkonnosť
Vedci z univerzít Rutgers a Cornell sa rozhodli tieto časové rozdiely v mozgu nielen merať, ale aj modelovať. Využili dáta z viac než 960 ľudí z projektu Human Connectome, ktorý mapuje mozgové spojenia. Každému účastníkovi vytvorili „mozgovú mapu“ a pomocou matematických modelov skúmali, ako sa aktivita šíri cez jednotlivé oblasti.
Kľúčovým pojmom bol riadiaca energia, teda miera úsilia, ktorú mozog potrebuje, aby prepol z jedného stavu do druhého (napríklad z oddychu do sústredenia). Výsledky ukázali, že keď jednotlivé oblasti pracujú svojím prirodzeným tempom. Keď model rešpektuje ich rôzne časové škály, mozog na zmenu stavu potrebuje oveľa menej energie. Všetko beží akosi hladšie a efektívnejšie.
Zaujímavé je, že tieto rozdiely sa premietajú aj do praktického života. Ľudia, ktorých mozgová aktivita sa lepšie zhodovala s modelmi so „správnym načasovaním,“ dosahovali lepšie výsledky v testoch myslenia a flexibility. Ich mozog potreboval menší impulz na zmenu stavu, čo naznačuje vyššiu kognitívnu pružnosť. Inými slovami, to, ako rýchlo a efektívne mozog prepína medzi rôznymi režimami, priamo súvisí s mentálnou výkonnosťou.
Genetika, myelín a mozgové spojenia
Za týmito rozdielmi nie sú len náhodné výkyvy. Vedci zistili, že oblasti mozgu s pomalším spracovaním majú silnejšie zastúpenie určitých génov, napríklad tých spojených s inhibičnými neurónmi (somatostatín). Rýchlejšie oblasti naopak vykazovali známky iných typov neurónov (parvalbumín). Tiež sa ukázalo, že rýchlosť spracovania súvisí s množstvom myelínu. Ide o látku, ktorá zlepšuje prenos signálov medzi neurónmi. Modely fungovali nielen na ľudských mozgoch, ale aj na mozgoch myší. To naznačuje, že vedci objavili univerzálny princíp, ktorý platí naprieč druhmi.
Tieto poznatky môžu mať praktický význam v oblasti psychiatrie a neurovedy. Napríklad pri ochoreniach ako schizofrénia, bipolárna porucha či depresia sa predpokladá, že práve narušené časovanie medzi mozgovými oblasťami môže byť mimoriadne dôležité. Nový model umožňuje lepšie pochopiť, kde dochádza k nesúladu a ako by bolo možné zasiahnuť cielenejšou terapiou či stimuláciou mozgu.
