Creierul și oceanul au o trăsătură comună neașteptată: undele. Activitatea electrică se poate propaga pe suprafața creierului sub formă de tipare cunoscute drept unde cerebrale de deplasare sau Tipare de activitate electrică neuronală care se propagă prin țesutul cerebral, traversând succesiv diferite regiuni sau populații de neuroni..
La fel ca undele din ocean, aceste tipare pot proveni din surse diverse — atât din activitatea generată în interiorul creierului, cât și din semnalele venite din mediul înconjurător. Cercetările sugerează că ele pot influența, de asemenea, atenția și comportamentul de la un moment la altul.
Acum, cercetători în neuroștiințe de la Institutul Salk au reunit studiile fiziologice și computaționale despre aceste unde și au propus o explicație mai amplă pentru rolul lor: undele neuronale de deplasare ar putea funcționa ca un motor computațional în Regiune a cortexului cerebral implicată în procesarea informațiilor vizuale primite de la ochi..
Deplasându-se prin Rețele de neuroni conectați care transmit și procesează informații prin semnale electrice și chimice., undele ar putea ajuta cortexul vizual — și, probabil, alte zone ale creierului — să creeze reprezentări interne ale lumii exterioare, susținând capacitatea de a percepe ceea ce se întâmplă, de a reconstitui informații recente și de a anticipa ce s-ar putea întâmpla în continuare.
Analiza a fost publicată în jurnalul științific Neuron pe 21 iulie 2026. Lucrarea este un articol de sinteză care integrează dovezi fiziologice și computaționale și propune un cadru conceptual, nu un nou experiment care testează direct toate aceste funcții.
Undele de deplasare au fost asociate cu detecția vizuală
Neurocercetătorul dr. John Reynolds, de la Salk, a fost primul care a identificat undele cerebrale de deplasare în sistemele vizuale ale animalelor treze, încă din 2020. Laboratorul său a descoperit și că undele erau direct asociate cu faptul dacă un animal observa sau nu, cu succes, un obiect plasat în fața sa.
Descoperirea ar putea explica o experiență familiară: căutarea repetată a unui obiect, o pereche de chei, de pildă, urmată de constatarea că fusese vizibil tot timpul. Obiectul era acolo, dar creierul nu a reușit să îl înregistreze în acel moment.
Odată stabilit că undele de deplasare apar la animalele treze și pot influența percepția unui stimul vizual, a apărut o întrebare mai amplă: de ce generează creierul aceste unde, în primul rând?
„Acest articol prezintă, pentru prima dată într-un cadru integrat unic, ce poate calcula de fapt creierul datorită existenței acestui circuit recurent generator de unde”, a spus Reynolds, autor principal și coautor corespondent al articolului.
Patru funcții posibile în cortexul vizual
Cercetătorii s-au concentrat asupra cortexului vizual și au propus patru funcții majore ale undelor neuronale de deplasare. Undele pot ajusta percepția de la un moment la altul, pot transforma informațiile senzoriale recente într-o reprezentare internă, pot genera predicții pe termen scurt despre lumea înconjurătoare și pot păstra și reda tipare asociate cu amintirile evenimentelor care se desfășoară în timp.
Împreună, aceste capacități sugerează că undele de deplasare ar putea fi esențiale pentru modul în care creierul interpretează informațiile primite, în loc să reflecte pur și simplu activitatea electrică de fond.
Conexiunile care generează undele se modifică odată cu experiența
În noul cadru conceptual, undele neuronale nu sunt doar zgomot electric care trece prin sistemul nervos. Conexiunile responsabile de generarea lor fac mai mult decât să transmită semnale: își pot modifica fiziologia — Intensitatea cu care conexiunea dintre doi neuroni influențează transmiterea unui semnal în rețeaua neuronală. — în moduri care reflectă informațiile învățate din lumea exterioară.
Fiecare imagine, miros, sunet și acțiune trăite de un animal pot modifica conexiunile implicate în producerea acestor unde. În timp, schimbările contribuie la modelarea circuitelor neuronale pe care creierul se bazează pentru a-și construi o reprezentare internă a mediului.
„Într-un sens profund, acest lucru este analog cu ceea ce fac modelele lingvistice de mari dimensiuni, precum ChatGPT. Acestea învață structura statistică a limbajului și folosesc această cunoaștere pentru a genera text semnificativ și structurat corespunzător, care reflectă tiparele limbajului. Creierul ar putea face ceva similar din punct de vedere funcțional — un Sistem biologic care folosește tipare învățate pentru a genera predicții sau interpretări ale informațiilor primite. construit de la zero pe baza experienței.”, a explicat Reynolds.
Un model intern construit din tipare învățate
De fiecare dată când Semnale provenite din simțuri, precum văzul, auzul sau mirosul, pe care sistemul nervos le procesează. ajunge la creier, acesta se confruntă cu o problemă fundamentală: ce este cel mai probabil să perceapă în acest moment?
Mediul este extrem de complicat, dar urmează în același timp multe reguli previzibile. Obiectele ocupă spațiu tridimensional. Imaginile proiectate pe retină se schimbă continuu, pe măsură ce ochii și corpul se mișcă. Iar aceste semnale în schimbare există în limitele impuse de fizică și de fiziologie.
Noul cadru teoretic propune ideea că creierul învață aceste tipare recurente și le stochează în rețele de Zone de contact prin care neuronii transmit semnale către alți neuroni sau către alte celule.. Rețelele pot genera apoi unde de deplasare care ajută creierul să determine cauzele cele mai probabile ale informațiilor senzoriale primite și să construiască un model intern al lumii înconjurătoare.
Din această perspectivă, undele de deplasare ar putea ajuta la explicarea modului în care creierul transformă un flux constant de semnale senzoriale complexe în percepții, predicții, comportamente și experiențe coerente. Înțelegerea acestui proces ar putea aduce oamenii de știință mai aproape de a explica felul în care creierul procesează lumea aglomerată și adesea haotică din jur.
Ce s-a mai descoperit în Știință?
Premieră: un vaccin personalizat împotriva cancerului pe bază de ARNm a trecut de studiile clinice de fază 3
Medicamentele obișnuite pot lăsa urme în microbiomul intestinal ani după oprirea tratamentului
Dacă oamenii ar merge la Polul Sud lunar, microbii lăsați acolo ar putea rezista mai bine decât ne-am aștepta
Pupilele se dilată la surpriză, iar creierul pare să treacă într-un mod de „reîmprospătare”
