Одна людина миттєво переключається з одного завдання на інше, а іншій потрібно кілька секунд, щоб «перезавантажитися». Один одразу схоплює суть ситуації, інший — крок за кроком її аналізує. Що саме стоїть за цією різницею у швидкості та гнучкості мислення?
Як повідомляє SciTechDaily з посиланням на дослідження Rutgers Health, опубліковане в журналі Nature Communications, відповідь криється в архітектурі мозку. Різні ділянки кори мають власні внутрішні нейронні часові шкали (Intrinsic Neural Timescales — INTs). У одних зон цей «внутрішній ритм» становить частки секунди, в інших — кілька секунд або навіть хвилин. А те, наскільки ефективно біла речовина з’єднує ці «різношвидкісні» зони між собою, безпосередньо визначає, наскільки швидко і гнучко людина може думати, перемикатися між завданнями та адаптуватися до нових ситуацій.
Коротко про дослідження
Стаття: Parkes L.J., Kessler D. et al. «White matter structure shapes the intrinsic neural timescales of cortical regions», Nature Communications (2026).
Головний автор: Лінден Паркс, асистент-професора психіатрії в Rutgers Health.
Ключова ідея:
Кожна ділянка мозку має свою характерну тривалість «збереження» інформації — від ~100 мілісекунд у первинних сенсорних зонах до кількох секунд у вищих асоціативних зонах. Ці внутрішні часові шкали (INTs) не є випадковими: вони формуються структурою білої речовини — мережею мієлінізованих нервових волокон, які ефективно з’єднують різні ділянки мозку. Чим краща інтеграція цих часових зон завдяки «швидким» та міцним зв’язкам, тим гнучкіше і швидше працює мозок.
Як це працює на практиці
Первинні сенсорні зони швидко отримують і передають інформацію, працюючи у часових масштабах ~100 мс, що дозволяє миттєву реакцію на сигнали довкілля. Вищі асоціативні зони, які обробляють глибокий контекст, розтягнуті у часі на секунди або навіть хвилини. Таким чином мозок поєднує швидке сприйняття деталей із довготривалим мисленням і плануванням.
Коли біла речовина забезпечує ефективні канали зв’язку між цими зонами з різними INTs, мозок може швидко «переключатися» між режимами: від швидких рефлексів до складного аналізу й синтезу інформації. Саме це забезпечує когнітивну гнучкість — здатність адаптувати поведінку відповідно до обставин.
Значення для когнітивних здібностей
Дослідження показало, що індивідуальні відмінності у структурі білої речовини тісно корелюють із різницею в когнітивних здібностях. Люди з більш «гармонійною» архітектурою білої речовини демонструють кращу швидкість мислення, легше адаптуються до нових завдань і швидше реагують на зміни.
Це відкриття дає змогу краще зрозуміти механізми, що лежать в основі таких явищ, як інтуїція, швидке прийняття рішень і ефективне перемикання уваги. Воно також може допомогти у розробці нових методів діагностики і терапії когнітивних розладів, пов’язаних із порушеннями структури білої речовини, наприклад, при старінні або нейродегенеративних хворобах.
Методи дослідження
Команда Ліндена Паркса використала унікальний набір даних Human Connectome Project, де поєднали дифузійну МРТ для вивчення структури білої речовини, функціональне МРТ у стані спокою для обчислення INTs та комплексні нейропсихологічні тести для оцінки когнітивної гнучкості.
Цей багатошаровий підхід дозволив встановити прямий зв’язок між архітектурою білої речовини, інтервалами нейронної активності в різних зонах кори та рівнем когнітивних функцій у здорових людей.
