Мозг — самый сложный и малоизученный орган человека. Как правило, при его исследовании ученые концентрируют внимание на сером веществе. Однако половину мозга занимает белое вещество. Интерес к серому веществу вполне объясним, так как оно состоит из клеточных тел-нейронов, то есть из тел нервных клеток. Именно эти клетки выполняют вычислительные операции, которые позволяют нам мысли, разговаривать, обрабатывать информацию, получаемую из окружающей среды, обучаться и т.д. Белое же вещество состоит из пучков нервных волокон, которые соединяют разные области серого вещества. То есть белое вещество, фактически, выполняет второстепенную функцию. Однако в новом исследовании ученые обнаружили в нем загадочные сигналы, подобные тем, что возникают в сером веществе.
Ученые обнаружили в белом веществе сигнал, которому пока нет объяснения
Какую еще функцию выполняет белое вещество
Сотрудники Университета Вандербильта в недавнем исследовании использовали магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для наблюдения за изменениями в белом веществе во время выполнения добровольцами различных задач. Задания были довольно простыми, например, добровольцев просили просто шевелить пальцами.
Напомним, что фМРТ использует магнитный резонанс для построения изображения мозга, а также добавляет к нему так называемый BOLD-сигнал. Это позволяет получить представление не как о структуре мозга, так и активности отдельных его участков, в которых усиливается кровоснабжение и происходит насыщение кислородом.
Надо сказать, что ранее ученые не уделяли внимания сигналам белого вещества, так как они слабее и их сложно обнаружить при помощи фМРТ или другого оборудования. В недавнем же исследовании авторы работы просили участников эксперимента длительное время продолжать выполнять одни и те же действия. Это позволило исследователям обнаружить паттерны и закономерности, которые можно измерить.
Ученые обнаружили активность белого вещества при помощи фМРТ
В результате ученые обнаружили в белом веществе BOLD-сигналы. То есть аппарат показал насыщение кислородом отдельных участков белого вещества. Как отмечают сами исследователи, это были явные сигналы, то есть индикатор активности мозга, а не просто фоновый шум.
Обнаруженные сигналы говорит о том, что активность мозга, в том числе и белого вещества, увеличивается во время выполнения задач. Однако исследователи пока не знают и не могут сказать, что именно происходит в белом веществе. Единственное, что известно наверняка — белое вещество генерирует мощный сигнал. Об этом авторы работы сообщают в журнале PNAS.
В сером веществе BOLD-сигналы означают усиление кровотока и насыщение мозга кислородом, в котором нуждаются активные участки. Ученые предполагают, что то же самое происходит и с клетками белого вещества. Возможно, это связано с тем, что во время работы мозг расходует больше кислорода.
Ученые обнаружили BOLD-сигналы в белом веществе
Какую функцию выполняет белое вещество
Как сообщают ученые, в белом веществе не только возникают сигналы, но еще и меняются в разных путях белого вещества. Это является уникальным открытием. Теперь осталось узнать что это за сигналы и какую задачу они выполняют. В настоящее время неизвестны даже биологические причины активности белого вещества.
Как уже было сказано выше, белое вещество обеспечивает связь разных областей серого вещества. К слову, как мы рассказывали ранее, именно из-за белого вещества мозг обладает извилинами. Ученые надеются, что изучение сигналов белого вещества позволит в последствии понять и изучить процессы, которые происходят, когда связь нарушается и возникают такие расстройства как эпилепсия, болезнь Альцгеймера или рассеянный склероз.
Ученые считают, что открытие в будущем поможет в лечении заболеваний мозга
В целом же результаты исследования говорят о том, что пренебрежение активностью белого вещества в последние несколько десятков лет было ошибкой. Он может выполнять более важную функцию, чем предполагалось. Поэтому авторы работы надеются, что в будущем ошибка будет исправлена, и это позволит медицине продвинуться в лечении многих заболеваний мозга.
Напомним, что недавно ученые сделали еще одно неожиданное открытие, связанное с работой мозга. Исследователи обнаружили, что мозг использует неизвестный ранее способ обработки информации — микроволновый. При обработке информации в разных участках мозга возникают волны, которые взаимодействуют друг с другом. Подробнее об этом можно почитать по ссылке.
