Una bella visualizzazione dell'azione elettrica nel cervello

Fonte: credito: Neuroscape Lab / YouTube

Come si differenzia l'attività elettrica nel cervello quando vedi una persona o vedi un'immagine di quella persona, o quando ascolti una canzone o canti la stessa canzone? Una visualizzazione chiamata "Glassbrain Flythrough 2015" che è stata costruita dal Neuroscape Lab dell'Università della California a San Francisco potrebbe mostrarti la risposta.

La visualizzazione merita di essere guardata semplicemente perché è bellissima ma senza una voce fuori campo sono solo un sacco di belle immagini del cervello. La mancanza di spiegazioni è un peccato perché quello che stai guardando è incredibile.

La visualizzazione descrive l'attività elettrica nel cervello. Il modello 3D del cervello visto nel video è derivato da dati di risonanza magnetica (MRI). L'attività elettrica nel cervello è raccolta da dati EEG (elettroencefalogramma). L'EEG è una tecnologia non invasiva che registra un'attività elettrica coordinata in ampi gruppi di neuroni attraverso una rete di elettrodi che sono normalmente indossati in un cappuccio che si adatta alla testa di una persona.

Le fibre dorate nell'immagine sono gruppi mielinici di assoni nervosi chiamati sostanza bianca. Questi fasci di assoni collegano e coordinano la comunicazione tra diverse aree del cervello. I segnali che passano attraverso i fasci degli assoni sono visualizzati come impulsi di luce nel video.

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I diversi colori che vanno e vengono durante l'attività della traccia di visualizzazione in diverse bande di frequenza (a volte chiamate "onde cerebrali"). La luminosità di un colore indica l'intensità dell'attività in una particolare banda. Il modello traccia l'attività nelle bande di frequenza theta, beta e alfa.

• Theta, mostrato in rosso, è una banda a bassa frequenza (da 4 a 7 Hz) che si osserva tipicamente nella sonnolenza o nella meditazione nei bambini più grandi e negli adulti.
• La beta, mostrata in verde, è una banda di gamma medio-bassa (da 16 a 31 Hz) associata a una varietà di stati mentali e attività fisica. Ad esempio, la beta può essere ridotta durante i movimenti attivi e aumentata durante il pensiero ansioso.
• L'alfa, mostrata in blu, è un'altra banda a bassa frequenza (da 8 a 15 Hz) che è tipicamente associata al rilassamento o alla chiusura degli occhi.
• Le miscele di colori mostrano attività in più di una banda. Ad esempio, il viola mostra l'attività in entrambe le bande theta e alfa.

La visualizzazione è stata realizzata con il motore di sviluppo di videogiochi Unity3D. Questo è lo stesso motore di gioco che viene utilizzato dai ricercatori dello Xerox Research Center Europe per creare scene virtuali utilizzate per addestrare reti di deep learning per risolvere problemi del mondo reale.

La cosa più sorprendente del modello che produce la visualizzazione non è evidente nella visualizzazione. Il modello consente di visualizzare l'attività elettrica nel cervello di una persona che indossa il cappuccio dell'elettrodo in tempo reale. Inoltre, poiché la visualizzazione è realizzata con il motore Unity3D, puoi volare in giro e attraverso il cervello usando un gamepad – in tempo reale.

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Pensaci per un minuto. Se nel Neuroscape Lab vi trovaste un cappuccio per elettrodi, potreste fare una panoramica in tempo reale che mostra l'attività elettrica nel vostro cervello mentre leggevate questo articolo su come fare progressi reali in tempo reale dell'attività elettrica nel cervello.

Una versione moderatamente diversa di questo articolo apparve per la prima volta su Forbes.