Один человек мгновенно переключается с одной задачи на другую, а другой нужно несколько секунд, чтобы «перезагрузиться». Один сразу схватывает суть ситуации, другой шаг за шагом ее анализирует. Что именно стоит за этой разницей в быстроте и гибкости мышления?
Как сообщает SciTechDaily со ссылкой на исследование Rutgers Health, опубликованное в журнале Nature Communications, ответ кроется в архитектуре мозга. Различные участки коры имеют собственные внутренние нейронные временные шкалы (Intrinsic Neural Timescales – INTs). В одних зонах этот «внутренний ритм» составляет доли секунды, в других — несколько секунд или даже минут. А то, насколько эффективно белое вещество соединяет эти «разноскоростные» зоны между собой, непосредственно определяет, как быстро и гибко человек может думать, переключаться между задачами и адаптироваться к новым ситуациям.
Кратко об исследованиях
Статья: Parkes LJ, Kessler D. et al. «White matter structure shapes intrinsic neural timescales of cortical regions», Nature Communications (2026).
Главный автор: Линден Паркс, ассистент-профессор психиатрии в Rutgers Health.
Ключевая идея:
Каждый участок мозга имеет свою характерную продолжительность «сохранения» информации – от ~100 миллисекунд в первичных сенсорных зонах до нескольких секунд в высших ассоциативных зонах. Эти внутренние временные шкалы (INTs) не случайны: они формируются структурой белого вещества — сетью миелинизированных нервных волокон, эффективно соединяющих различные участки мозга. Чем лучше интеграция этих временных зон благодаря «быстрым» и крепким связям, тем гибче и быстрее работает мозг.
Как это работает на практике
Первичные сенсорные зоны быстро получают и передают информацию, работая во временных масштабах ~100 мс, что позволяет мгновенную реакцию на окружающую среду. Высшие ассоциативные зоны, обрабатывающие глубокий контекст, растянуты по времени на секунды или даже минуты. Таким образом, мозг сочетает быстрое восприятие деталей с длительным мышлением и планированием.
Когда белое вещество обеспечивает эффективные каналы связи между этими зонами с разными INTs, мозг может быстро переключаться между режимами: от быстрых рефлексов до сложного анализа и синтеза информации. Именно это обеспечивает когнитивную гибкость способность адаптировать поведение в соответствии с обстоятельствами.
Значение для когнитивных способностей
Исследование показало, что индивидуальные отличия в структуре белого вещества тесно коррелируют с разницей в когнитивных способностях. Люди с более гармоничной архитектурой белого вещества демонстрируют лучшую скорость мышления, легче адаптируются к новым задачам и быстрее реагируют на изменения.
Это открытие позволяет лучше понять механизмы, лежащие в основе таких явлений как интуиция, быстрое принятие решений и эффективное переключение внимания. Оно также может помочь в разработке новых методов диагностики и терапии когнитивных расстройств, связанных с нарушениями структуры белого вещества, например при старении или нейродегенеративных болезнях.
Методы исследования
Команда Линдена Паркса использовала уникальный набор данных Human Connectome Project, где объединили диффузионную МРТ для изучения структуры белого вещества, функциональное МРТ в состоянии покоя для вычисления INT и комплексные нейропсихологические тесты для оценки когнитивной гибкости.
Этот многослойный подход позволил установить прямую связь между архитектурой белого вещества, интервалами нейронной активности в разных зонах коры и уровнем когнитивных функций здоровых людей.
