Найден ключ к индивидуальному мышлению: мозг едет сразу на двух скоростях — вот почему мы такие разные

Мозг человека постоянно активен — мгновенно реагирует на угрозы и одновременно обрабатывает сложные решения. Новое исследование, проведённое в Медицинском центре Ратгерса (США), раскрывает, как мозг объединяет сигналы разной скорости, чтобы формировать осмысленные реакции и поведение. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Разные скорости мышления

Исследователи выяснили, что разные участки мозга работают в собственных временных ритмах. Одни области отвечают за мгновенные реакции — например, за реакцию на опасность, — тогда как другие обрабатывают информацию медленнее, анализируя детали. Эти различия получили название внутренних нейронных временных шкал (INT).

"Чтобы влиять на окружающую среду посредством действий, наш мозг должен объединять информацию, обрабатываемую в разных временных масштабах", — объясняет ведущий автор исследования Линден Паркс из Ратгерского университета в Пискатуэе (штат Нью-Джерси).

Как мозг синхронизирует время

Чтобы понять, как мозг объединяет сигналы разной скорости, учёные изучили снимки мозга 960 человек. С помощью математического моделирования они построили карту связей между различными зонами и проследили, как по этим сетям распространяется информация с течением времени.
Похожие эксперименты по синхронизации активности разных участков мозга ранее проводились при наблюдении за взаимодействием людей: в них удалось показать, что мозги участников действительно работают синхронно, когда они решают задачи вместе.

"Мы исследуем механизмы, лежащие в основе этого процесса, моделируя межрегиональные интервалы на основе их связности", — пояснил Паркс.

Оказалось, что способ организации обработки информации в мозге напрямую влияет на способность человека переключаться между моделями активности, отвечающими за разные формы поведения.

Почему люди думают по-разному

Учёные обнаружили, что структура взаимодействия между быстрыми и медленными областями мозга индивидуальна для каждого человека. Эти различия объясняют, почему у людей разный уровень когнитивных способностей, внимания и скорости принятия решений.

"Мы выяснили, что различия в том, как мозг обрабатывает информацию с разной скоростью, помогают понять, почему у людей разные когнитивные способности", — добавил Паркс.

Команда также установила, что особенности организации временных шкал связаны с генетическими факторами и клеточным строением мозга. Похожие закономерности были выявлены у лабораторных мышей, что говорит о сохранении этих принципов у разных видов.

Новые горизонты нейронауки

Исследование открывает перспективы для понимания механизмов нарушений работы мозга. Учёные планируют изучить, как сбои во взаимодействии быстрых и медленных сигналов могут быть связаны с такими заболеваниями, как шизофрения, биполярное расстройство и депрессия.
Регулярные физические нагрузки, как показывают исследования, способны ускорять передачу сигналов и повышать когнитивную гибкость — именно физическая активность улучшает работу мозга, повышая внимание и скорость реакции.

"Люди, у которых структура мозга лучше согласуется с тем, как различные регионы обрабатывают быструю и медленную информацию, как правило, демонстрируют более высокие когнитивные способности", — подытожил Паркс.

Эти результаты подтверждают, что человеческое мышление — это динамический баланс между скоростью и глубиной обработки информации. Мозг действует как система с множеством "временных часов", работающих в гармонии для того, чтобы человек мог одновременно мгновенно реагировать и обдуманно действовать.