Οι επιστήμονες έχουν υποθέσει εδώ και καιρό ότι οι σκέψεις, τα συναισθήματα και οι συμπεριφορές μας είναι προϊόν δισεκατομμυρίων διασυνδεδεμένων νευρώνων που επικοινωνούν μεταξύ τους για να επιτρέψουν την επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών τμημάτων του εγκεφάλου.
Όταν σκεφτόμαστε τον ανθρώπινο εγκέφαλο, συνήθως υποθέτουμε ένα στρογγυλό σχήμα με στριμωγμένες γραμμές. Ωστόσο, είναι σίγουρα πολύ πιο περίπλοκο από αυτό. Το μέγεθος, οι καμπύλες και οι αυλακώσεις του εγκεφάλου μπορεί να έχουν μεγαλύτερο αντίκτυπο στο πώς σκεφτόμαστε, αισθανόμαστε και ενεργούμε από τις συνδέσεις και τα μηνύματα μεταξύ των νευρώνων, σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 31 Μαΐου στο περιοδικό Nature .
Μια ερευνητική ομάδα στην Αυστραλία πραγματοποίησε μαγνητικές τομογραφίες σε εγκεφάλους 255 εθελοντών ενώ συμμετείχαν σε δραστηριότητες όπως το χτύπημα των δακτύλων τους ή η απομνημόνευση μιας σειράς εικόνων. Για να αξιολογήσουν περαιτέρω τον αντίκτυπο του σχήματος του εγκεφάλου, οι επιστήμονες εξέτασαν 10.000 διακριτούς χάρτες της εγκεφαλικής δραστηριότητας των ανθρώπων που συντάχθηκαν από περισσότερες από 1.000 δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν παγκοσμίως.
Στη συνέχεια ανέπτυξαν ένα μοντέλο υπολογιστή για να προσομοιώσουν πώς το μέγεθος και η μορφή ενός εγκεφάλου επηρεάζουν τα κύματα ηλεκτρικής δραστηριότητας ή τα εγκεφαλικά κύματα. Συνέκριναν αυτό το μοντέλο με μια προηγούμενη προσομοίωση της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε υπολογιστή που ταίριαζε πολύ με τη θεωρία ότι η νευρωνική σύνδεση είναι ο πρωταρχικός ρυθμιστής της εγκεφαλικής δραστηριότητας.
Η αντίθεση αποκάλυψε ότι το νέο μοντέλο, σε αντίθεση με το παλιό, προσέφερε μια πιο ακριβή ανακατασκευή της εγκεφαλικής δραστηριότητας που απεικονίζεται στις εικόνες MRI και στους χάρτες εγκεφαλικής δραστηριότητας.
Ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης James Pang από το Πανεπιστήμιο Monash στην Αυστραλία, συνέκρινε τη σημασία του σχήματος του εγκεφάλου με ένα βότσαλο που δημιουργεί κύματα σε μια λίμνη: Το μέγεθος και η μορφή της λίμνης επηρεάζουν τον τύπο των κυμάτων που δημιουργούνται.
“Η γεωμετρία είναι πολύ σημαντική γιατί καθοδηγεί πώς θα φαίνεται το κύμα, το οποίο με τη σειρά του σχετίζεται με τα μοτίβα δραστηριότητας που βλέπετε όταν οι άνθρωποι εκτελούν διαφορετικές εργασίες”, μοιράζεται ο Pang.
Σύμφωνα με τον καθηγητή νευροεπιστήμης του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις, Ντέιβιντ Βαν Έσεν, η θεωρία του σχήματος του εγκεφάλου συζητείται για πάνω από δέκα χρόνια. Ωστόσο, ισχυρίστηκε ότι οι περισσότεροι ερευνητές συνεχίζουν να υποστηρίζουν τη συμβατική προσέγγιση, η οποία υποστηρίζει ότι κάθε ένας από τους σχεδόν 100 δισεκατομμύρια νευρώνες ή νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου περιέχει έναν άξονα που χρησιμεύει ως σύρμα για τη μετάδοση πληροφοριών σε άλλους νευρώνες, επιτρέποντας την εγκεφαλική δραστηριότητα.
«Η θεμελιώδης αρχική υπόθεση είναι ότι η καλωδίωση του εγκεφάλου είναι κεντρική για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του εγκεφάλου», συνεχίζει ο Van Essen.
Σύμφωνα με τον Pang, τα ευρήματά του δεν ελαχιστοποιούν τη σημασία της νευρωνικής επικοινωνίας. Αντίθετα, αυξάνει την πιθανότητα ότι η γεωμετρία του εγκεφάλου είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία του εγκεφάλου . «Αυτό που δείχνει το έργο είναι ότι το σχήμα έχει ισχυρότερη επιρροή, αλλά δεν σημαίνει ότι η συνδεσιμότητα δεν είναι σημαντική», λέει ο Pang.
Η θεωρία του σχήματος του εγκεφάλου, ανά Pang, έχει το πλεονέκτημα ότι είναι πιο απλή στη μέτρηση από το κύκλωμα του εγκεφάλου. Έτσι, η μεγαλύτερη προσοχή στο μέγεθος ή τις καμπύλες του εγκεφάλου μπορεί να οδηγήσει σε νέες γραμμές έρευνας.