Hub cerebrali critici per il trasferimento delle informazioni
L'elaborazione delle informazioni è una delle funzioni principali del cervello, in particolare il trasferimento delle informazioni nei posti giusti al momento giusto. La ricerca sulle reti cerebrali su larga scala rivela che gli "hub" nel cervello, regioni altamente connesse che come gli hub del sistema aeroportuale, tendono ad attrarre costantemente il flusso di informazioni.
In un nuovo studio, i ricercatori dell'Università del Michigan hanno utilizzato analisi matematiche, studi di simulazione in modelli di reti cerebrali computazionali e dati sull'attività elettrica del cervello raccolti dagli EEG di esseri umani nello stato cosciente e inconscio per dimostrare la relazione generale tra lo stato dell'hub e l'afflusso di informazioni.
"Capire come avviene il trasferimento di informazioni nel cervello è fondamentale, soprattutto se gli hub di rete vengono disattivati da anestesia, tumore o ictus", afferma l'autore senior dello studio George A. Mashour, M.D., Ph.D.
Mashour e l'autore corrispondente dello studio UnCheol Lee, Ph.D., dirigono il Center for Consciousness Science dell'Università del Michigan, uno dei pochi centri al mondo che esamina i meccanismi e la misurazione della coscienza.
I risultati del loro studio sono stati pubblicati sulla rivista Biologia computazionale PLOS. I ricercatori ritengono che i risultati possano fornire un approccio più diretto per comprendere come l'architettura complessiva del cervello modella il trasferimento di informazioni in reti complesse.
"Potrebbe aiutarci a comprendere meglio i principi dell'elaborazione delle informazioni nel cervello in quanto il campo mappa le connessioni strutturali e funzionali delle diverse regioni del cervello", ha detto Lee, direttore associato del centro.
La nazione è nelle prime fasi di un ambizioso progetto chiamato BRAIN Initiative per mappare la rete strutturale e funzionale del cervello sano.
Gli scienziati dovrebbero esplorare esattamente come il cervello consente al corpo umano di registrare, elaborare, utilizzare, archiviare e recuperare grandi quantità di informazioni, il tutto alla velocità del pensiero.
"La particolarità di questo studio", ha detto l'autore principale e fisico Joon-Young Moon, "è che abbiamo trovato una relazione coerente di hub e flusso di informazioni in molti tipi di reti, comprese le reti cerebrali empiriche ricostruite da elettroencefalogrammi umani.
"Gli hub potrebbero non essere, come pensiamo comunemente, centri di controllo che inviano informazioni, ma piuttosto una destinazione critica in cui le informazioni vengono ricevute e integrate".
Fonte: Università del Michigan
