Η μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Neuron εξετάζει την έννοια της «κρισιμότητας»: την κατάσταση κατά την οποία ο εγκέφαλος μπορεί να σκέφτεται, να θυμάται και να μαθαίνει αποτελεσματικά. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι για να αποδίδει στο βέλτιστο επίπεδο, χρειάζεται να φτάσει σε αυτή την κατάσταση, η οποία συνδέει τη φυσική με τη βιολογία, όπως δείχνει το παράδειγμα του σωρού άμμου.
Η έρευνα δίνει επίσης μια νέα οπτική για νευρολογικές παθήσεις, όπως το Αλτσχάιμερ, καθώς υποδεικνύει ότι ενδέχεται να επηρεάζουν τη βασική υπολογιστική ικανότητα του εγκεφάλου. Παράλληλα, η ανάλυση αναδεικνύει τον ύπνο ως καθοριστικό για την αποκατάσταση αυτής της ικανότητας, μέσω ενός μηχανισμού επαναφοράς.
Πότε μαθαίνει πιο αποτελεσματικά ο εγκέφαλος; Πότε φτάνει στο μέγιστο των δυνατοτήτων του και τι καθορίζει αυτή τη στιγμή; Οι ερευνητές περιγράφουν μια ειδική κατάσταση, την «κρισιμότητα», κατά την οποία, όπως αναφέρουν, σκεφτόμαστε, θυμόμαστε και αφομοιώνουμε πληροφορίες πιο αποτελεσματικά.
Όπως αναφέρει η επιστημονική ομάδα στη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Neuron, η «κρισιμότητα» είναι απαραίτητη ώστε ο εγκέφαλος να μπορεί να σκέφτεται, να θυμάται και να μαθαίνει.
Για τους ερευνητές της μελέτης, η «κρισιμότητα» αποτελεί μια ενιαία θεωρία για τη λειτουργία του εγκεφάλου και τις παθήσεις του, συνδυάζοντας τη φυσική με τη βιολογία. Ένα συνηθισμένο παράδειγμα προέρχεται από τη φυσική: όσο προστίθεται άμμος σε έναν σωρό, η κλίση του αυξάνεται μέχρι να καταρρεύσει. Ακριβώς πριν ένας τελευταίος κόκκος πυροδοτήσει την κατολίσθηση, ο σωρός έχει φτάσει σε κρίσιμη γωνία, δηλαδή βρίσκεται ένα βήμα πριν από την αστάθεια.
Στις αρχές του 21ου αιώνα, οι σχετικές ιδέες διευρύνθηκαν και εφαρμόστηκαν στην ερμηνεία σύνθετων συστημάτων, από τους σεισμούς και τις χιονοστιβάδες μέχρι ζωντανούς οργανισμούς, όπως ο εγκέφαλος.
Όταν ένας σωρός άμμου βρίσκεται λίγο πριν από την κατολίσθηση, η κλίση του παραμένει ίδια είτε είναι μικρός είτε πολύ μεγάλος. Αντίστοιχα, στον εγκέφαλο η «κρισιμότητα» δεν αλλάζει, είτε εξετάζονται λίγοι νευρώνες είτε ολόκληρες εγκεφαλικές περιοχές.
Ο εγκέφαλος χρειάζεται να είναι έτοιμος για να λειτουργήσει
Η έρευνα επισημαίνει ότι η ικανότητα της μάθησης δεν υπάρχει έτοιμη από τη γέννηση. Ο εγκέφαλός μας χρειάζεται να προετοιμαστεί, ώστε να μπορούμε να διαβάζουμε, να οδηγούμε και να ανταποκρινόμαστε στις καθημερινές μας δραστηριότητες.
Συχνά θεωρείται πως ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι το πιο σύνθετο και ισχυρό πράγμα στο σύμπαν. Ωστόσο, για να λειτουργήσει, πρέπει και αυτός να περάσει από έναν «διακόπτη». Πρόκειται για το «γλυκό σημείο» στο οποίο ο νους προσαρμόζεται καλύτερα σε διαδικασίες όπως η μάθηση και η μνήμη. Δεν είναι μόνο μια θεωρητική ιδέα: η κατάσταση μπορεί να μετρηθεί και να υπολογιστεί με ακρίβεια μέσω τεχνολογίας απεικόνισης του εγκεφάλου.
Οι ερευνητές περιγράφουν την «κρισιμότητα» ως την κατάσταση στην οποία ο εγκέφαλος έχει τη βέλτιστη υπολογιστική λειτουργία.
Εγκέφαλος και Αλτσχάιμερ: η έννοια της κρισιμότητας
Η προσέγγιση της «κρισιμότητας» μπορεί να διευρύνει τον τρόπο με τον οποίο κατανοούμε τις νευρολογικές παθήσεις. Η έρευνα προτείνει να μην εστιάζουμε μόνο σε συγκεκριμένες εγκεφαλικές περιοχές που έχουν υποστεί βλάβη ή σε πρωτεΐνες που έχουν συσσωρευτεί, καθώς ασθένειες όπως το Αλτσχάιμερ καταστρέφουν κάτι πιο θεμελιώδες: την υπολογιστική ικανότητα του εγκεφάλου.
Ύπνος και λειτουργία του νου
Οι ερευνητές εξέτασαν, επίσης, την ανάγκη για ύπνο μέσα από το πλαίσιο της «κρισιμότητας». Σύμφωνα με τα ευρήματά τους, ο ύπνος επαναφέρει τον εγκέφαλο στη βέλτιστη ικανότητα υπολογισμού και επεξεργασίας πληροφοριών, σαν να κάνει επανεκκίνηση. Η εγρήγορση και η δραστηριότητα μάς απομακρύνουν από την αποτελεσματική επεξεργασία, ενώ ο ύπνος λειτουργεί σαν κουμπί επαναφοράς.
Τα βασικά συμπεράσματα της έρευνας
- Η μελέτη στο περιοδικό Neuron εξετάζει την «κρισιμότητα», την κατάσταση στην οποία ο εγκέφαλος αποδίδει καλύτερα σε ό,τι αφορά τη σκέψη, τη μνήμη και τη μάθηση.
- Η «κρισιμότητα» συνδέει στοιχεία της φυσικής και της βιολογίας, με τη λειτουργία του εγκεφάλου να παραλληλίζεται με έναν σωρό άμμου που βρίσκεται λίγο πριν από την κατάρρευση.
- Η μαθησιακή ικανότητα δεν είναι πλήρως έτοιμη από τη γέννηση: ο εγκέφαλος πρέπει να φτάσει σε κατάσταση ετοιμότητας για να αναπτύξει σχετικές δεξιότητες.
- Η έρευνα προτείνει μια νέα οπτική για παθήσεις όπως το Αλτσχάιμερ, οι οποίες ενδέχεται να επηρεάζουν τη βασική υπολογιστική ικανότητα του εγκεφάλου.
- Ο ύπνος θεωρείται καθοριστικός για την αποκατάσταση της εγκεφαλικής λειτουργίας, καθώς δρα ως μηχανισμός επαναφοράς και διευκολύνει την επεξεργασία πληροφοριών.
Το άρθρο στο ygeiax.gr: https://www.ygeiax.gr/health/egkefalos-pote-ftanei-stin-apolyti-akmi-toy/15505
