Το νέο μοντέλο υποδηλώνει πώς ο εγκέφαλος μπορεί να παραμείνει σε ισορροπία
Ο στοχαστικός συντονισμός είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει όταν ένα αδύναμο σήμα ενισχύεται από θόρυβο. Στον εγκέφαλο, αυτός ο θόρυβος θα μπορούσε να προέλθει από την τυχαία πυροδότηση των νευρώνων ή από τις διακυμάνσεις του περιβάλλοντος. Το μοντέλο υποδηλώνει ότι αυτός ο θόρυβος μπορεί να βοηθήσει τον εγκέφαλο να διατηρήσει μια ισορροπία μεταξύ τάξης και χάους, και ότι πάρα πολύ ή πολύ μικρός θόρυβος μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα.
Το μοντέλο αναπτύχθηκε από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Maryland, College Park και δημοσιεύθηκε στο περιοδικό "Physical Review Letters". Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα μοντέλο υπολογιστή για να προσομοιώσουν τη δραστηριότητα ενός δικτύου νευρώνων. Διαπίστωσαν ότι το δίκτυο ήταν σε θέση να διατηρήσει μια ισορροπία μεταξύ τάξης και χάους όταν το επίπεδο θορύβου ήταν σωστό. Όταν ο θόρυβος ήταν πολύ χαμηλός, το δίκτυο έγινε υπερβολικά διατεταγμένο και δεν μπορούσε να επεξεργαστεί τις πληροφορίες αποτελεσματικά. Όταν ο θόρυβος ήταν πολύ υψηλός, το δίκτυο έγινε πολύ χαοτικό και δεν μπορούσε να λειτουργήσει σωστά.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ο στοχαστικός συντονισμός μπορεί να διαδραματίσει κάποιο ρόλο σε μια ποικιλία λειτουργιών του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένης της μάθησης, της μνήμης και της λήψης αποφάσεων. Ελπίζουν ότι το μοντέλο τους μπορεί να βοηθήσει να ρίξει φως στο πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος και πώς μπορεί να επηρεαστεί από το θόρυβο.
Πιθανές επιπτώσεις
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης έχουν πολλές πιθανές επιπτώσεις για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του εγκεφάλου. Για παράδειγμα, το μοντέλο θα μπορούσε να βοηθήσει να εξηγήσει γιατί μερικοί άνθρωποι είναι πιο ευαίσθητοι στην απώλεια ακοής που προκαλείται από θόρυβο ή γιατί ορισμένοι άνθρωποι αντιμετωπίζουν δυσκολίες με συγκέντρωση σε θορυβώδη περιβάλλοντα. Επιπλέον, το μοντέλο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων θεραπειών για νευρολογικές διαταραχές που χαρακτηρίζονται από μια ανισορροπία μεταξύ τάξης και χάους, όπως η σχιζοφρένεια ή η νόσο του Πάρκινσον.
Συνολικά, αυτή η μελέτη παρέχει μια νέα προοπτική για το πώς ο εγκέφαλος διατηρεί μια ισορροπία μεταξύ τάξης και χάους. Τα ευρήματα θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του εγκεφάλου και του τρόπου με τον οποίο μπορεί να επηρεαστεί από το θόρυβο.
