L'attività cerebrale sincronizzata e la superfluidità sono simbiotiche

Immagine dell'attività cerebrale sincronizzata in un cervello di roditori proveniente dal laboratorio SISSA in Italia

Fonte: per gentile concessione della SISSA

Il cervello è diviso in varie regioni, reti neurali e circuiti funzionali che devono comunicare tra loro per creare armonia operativa in tutto il cervello. Ma in che modo questi circuiti neurali si coordinano tra loro in modo che possano lavorare come una squadra unificata? Uno studio pubblicato oggi dalla SISSA Tactile Perception and Learning Lab riporta che il segreto per armonizzare l'attività cerebrale risiede nella sincronizzazione dei ritmi oscillanti dell'attività elettrica.

Secondo i ricercatori, sembra che varie regioni del cervello coordinino i loro ritmi cerebrali in modo che possano "danzare" al ritmo del loro stesso tamburo a volte – ma quando necessario, lavorano insieme ballando all'unisono con una coreografia ben preparata. Al contrario, studi precedenti sui disturbi dello spettro autistico (ASD) hanno identificato che la mancanza di sincronizzazione cerebrale è un segno distintivo delle funzioni cerebrali maladattive o atipiche.

In un comunicato stampa, i ricercatori della SISSA hanno detto, "quando un topo è impegnato in un compito di riconoscimento sensoriale e ha bisogno di fare una scelta spaziale basata su conoscenze precedenti, le regioni sensoriali, motorie e di memoria del cervello dell'animale (ma meccanismi simili sono potrebbe anche esistere nel cervello umano), rendere i ritmi dell'attività elettrica coerenti tra loro. "

Lo studio del febbraio 2016, "Coerenza tra il sistema sensoriale del ratto e l'ippocampo è migliorato durante la discriminazione tattile", è stato pubblicato sulla rivista PLOS Biology. I coautori dello studio sono Natalia Grion e Athena Akrami, ricercatori della Scuola Internazionale di Studi Avanzati (SISSA) di Trieste, Italia. Il capo dello studio è Mathew Diamond, professore di neuroscienze cognitive e vicedirettore della SISSA.

• Tempo di celebrazione
• Benjamin Franklin e comunicazioni non verbali
• Puoi creare buone abitudini che attacchino?
• Tornando a casa in Tibet: autore Tsering Wangmo Dhompa
• Back Door Man: Confessions of a Executive Coach

Questo nuovo studio della SISSA mostra che quando i ratti si impegnano in un compito che li obbliga a prendere decisioni basate sui ricordi contenuti nell'ippocampo, le loro regioni sensoriali e di memoria si sincronizzano su una lunghezza d'onda del "ritmo del ritmo".

Ippocampo in rosso.

Fonte: banche dati Life Science / Wikimedia Commons

L'attività elettrica del cervello è caratterizzata da varie onde cerebrali o "fluttuazioni ritmiche" dell'attività elettrica all'interno di varie frequenze su un elettroencefalogramma (EEG). Il termine "ritmo theta" può essere usato per riferirsi a due diversi fenomeni: "theta ippocampale" e "theta corticale umano", che sono entrambi pattern EEG oscillatori.

Durante il loro recente esperimento, i ricercatori della SISSA hanno identificato la sincronizzazione delle onde cerebrali theta tra 5 e 12 Hz cicli al secondo nell'ippocampo di ratto – una struttura impegnata nell'elaborazione della memoria per umani e roditori – e in altre regioni del cervello sensoriale.

• Come costruire un anti-irrelazione
• Presidente Obama, Enneagramma tipo 9, parte 2
• Rimbalzare da qualsiasi cosa
• 8 motivi per cui potresti essere ancora single
• Ci sono altri fanatici dello shopping che vogliono confessare?

"Qual è la funzione del Theta Rhythm?"

Nei ratti, l'onda cerebrale di cicli di 5-12 Hz al secondo è associata a un comportamento del ratto noto come "frullare". I topi esplorano i loro ambienti attraverso il tocco dei loro baffi, un senso che è simile alla visione per gli umani. Mentre si frulla, i ritmi theta dei ratti sono stati trovati ad oscillare nell'ippocampo e simultaneamente con aree diverse in tutta la corteccia cerebrale sulla stessa lunghezza d'onda.

Per molto tempo la domanda da un milione di dollari è stata: "Qual è la funzione del ritmo theta?". È interessante notare che alcuni studi sull'uomo suggeriscono che le onde cerebrali del theta si librano tra il regno conscio e quello subconscio della mente umana. Creando consapevolmente le onde theta attraverso la consapevolezza, la meditazione o il biofeedback, vi è la speculazione secondo cui si potrebbe essere in grado di accedere a parti del cervello inconscie che sono normalmente inaccessibili alla mente cosciente.

Più di dieci anni fa, quando scrissi The Athlete's Way , parlai ampiamente dell'importanza dell'attività del cervello elettrico sincronizzato coordinando la connettività funzionale tra varie regioni del cervello. Ho un'ipotesi che l'attività cerebrale sincronizzata tra entrambi gli emisferi del cervello e entrambi gli emisferi del cervelletto sia la chiave per ottimizzare la funzione cerebrale e creare uno stato di superfluidità , che descrivo come la più alta forma di flusso.

Sincronizzare le onde cerebrali di varie regioni cerebrali crea l'armonia del cervello

Questa illustrazione rudimentale rappresenta il modo in cui le onde cerebrali sincronizzate potrebbero creare uno stato armonizzato di "superfluidità" ottimizzando la comunicazione tra varie regioni del cervello.

Fonte: foto e illustrazione di Christopher Bergland

In molti modi, la nuova ricerca di punta della SISSA riafferma la mia ipotesi formata sulla sincronizzazione del cervello e sull'ottimizzazione della connettività cerebrale di un decennio fa. A p. 114 di The Athlete's Way , in una sezione sull'elettricità cerebrale e il "blocco della modalità", che accade quando i neuroni di varie regioni del cervello stanno marciando a passi stretti, ho scritto:

"Onde cerebrali diverse esistono come un modo per focalizzare e spostare gli stati di coscienza. Ogni stato d'animo e pensiero ha una frequenza specifica che collega una rete neurale. Le onde cerebrali riflettono il ritmo di fuoco dei tuoi neuroni. Tassi di fuoco più alti denotano un cervello molto attivo, occupato; tassi più bassi un cervello più calmo.

I neuroni si dedicano a una frequenza specifica di spari e c'è potenza nei numeri. Ogni cellula cerebrale è in competizione per la tua attenzione. Il tuo stato d'animo è democratico. Il numero di neuroni che si uniscono o il segnale più forte è ciò che attira la tua attenzione. Hai il libero arbitrio e alla fine puoi decidere in quasi tutte le situazioni su cosa vuoi pensare, quindi alzare il volume di quel gruppo neurale.

Il principio del biofeedback è osservare i tassi di accensione e imparare come rallentarli attraverso tentativi ed errori. Quando impari a rallentare o accelerare la frequenza di fuoco dei neuroni per creare uno stato di coscienza specifico, essi cambiano la frequenza in un altro canale, una marcia inferiore.

Come ogni anello di feedback, puoi concentrarti sul rallentamento della frequenza di fuoco e sentire il cambiamento di coscienza, oppure puoi cambiare lo stato del tuo corpo respirando profondamente per cambiare la frequenza di fuoco. Ricorda che il GABA sarà la molecola tranquillizzante, rallentando il ritmo di fuoco delle sinapsi come lanciare l'acqua sul fuoco. "

Stamattina ero entusiasta di svegliarmi e di leggere nuove prove basate sulle più recenti tecnologie neuroscientifiche che sembrano confermare che lo scambio di informazioni tra due regioni cerebrali è facilitato quando le rispettive oscillazioni sono sulla stessa lunghezza d'onda e coerenti.

I ricercatori della SISSA sono stati in grado di testare la loro teoria sull'oscillazione theta nell'ippocampo individuando i ritmi theta sincronizzati associati al movimento dei baffi di un topo mentre il ratto utilizzava simultaneamente i suoi movimenti di baffo per percepirne l'ubicazione in un ambiente fisico.

I ricercatori della SISSA hanno anche identificato che il tiro neuronale nella corteccia sensoriale è diventato più bloccato dalla fase verso le oscillazioni theta dell'ippocampo. I ratti sono stati in grado di identificare le trame nell'ambiente più rapidamente riducendo al minimo la probabilità di commettere errori perché il ritmo del rilevamento e il ritmo del ricordo da due diverse regioni del cervello erano perfettamente sincronizzati.

Questo tipo di sincronizzazione è ciò che chiamerei l'equivalente di superfluidità in cui non vi è attrito, viscosità o entropia zero tra le regioni del cervello responsabili del pensiero cerebrale e dei movimenti cerebellari.

Conclusioni: l'attività cerebrale sincronizzata e la superfluidità sono simbiotiche

Il nuovo esperimento di riferimento di Mathew Diamond e dei suoi colleghi della SISSA ha identificato una connessione tra i ritmi theta oscillanti della corteccia sensoriale (che raccoglie le informazioni tattili), una stazione di elaborazione intermedia tra le vibrissee e l'ippocampo.

I ricercatori concludono: "Questi risultati suggeriscono che, poiché i ratti raccolgono segnali tattili, una maggiore coerenza tra il ritmo del sussurro, la corteccia sensoriale e la LFP dell'ippocampo facilita l'integrazione delle informazioni sensoriali nella memoria e nei centri decisionali nel cervello".

Questi risultati accrescono la mia continua ricerca sui modi in cui gli esseri umani possono ottimizzare la loro struttura cerebrale e la connettività funzionale a livello elettrico, chimico e architettonico per tutta la durata della vita per creare picchi di performance attraverso la superfluidità.

Basandosi su ricerche precedenti, le nuove scoperte della SISSA suggeriscono che come "conduttore" dei vari ritmi elettrici della banda musicale nel tuo cervello, è possibile che tu possa avviare coscientemente un ritmo sincronizzato in una regione della tua corteccia cerebrale che recluterà altre regioni del cervello per unirsi alla stessa lunghezza d'onda. . . Oppure, puoi usare altre regioni del cervello, come l'ippocampo (o possibilmente il cervelletto) per far partire il ritmo dell'intero cervello da valle.

Una volta che le varie regioni del cervello sono sincronizzate e marciando all'unisono con lo stesso ritmo, sembra che la funzione cerebrale sia ottimizzata e il cervello funzioni come un'unità senza attriti, il che aumenta le probabilità di creare flusso o superfluidità.

Questa è roba eccitante! Restate sintonizzati per ulteriori ricerche su come varie onde cerebrali e oscillazioni sincronizzano la connettività funzionale di varie regioni del cervello.

Per saperne di più su questo argomento, controlla i miei post precedenti del blog di Psychology Today ,

• "Superfluidità: la psicologia del massimo rendimento"
• "Le onde cerebrali Alpha aumentano la creatività e riducono la depressione"
• "È in grado di proteggere il tuo cervelletto dal segreto per superare la paura?"
• "Superfluidità: decodifica l'enigma della flessibilità cognitiva"
• "La neuroscienza della superfluidità"
• "'Superfluidità" e "Mano calda" sono sinonimi "
• "Superfluidità: prestazioni di punta oltre lo stato di" flusso ""

© 2016 Christopher Bergland. Tutti i diritti riservati.

Seguitemi su Twitter @ckbergland per gli aggiornamenti sui post del blog The Athlete's Way .

The Athlete's Way ® è un marchio registrato di Christopher Bergland.