Мозг младенцев «тикает» медленнее, чем наш, что может помочь им учиться

Ритм активности мозга младенца, по-видимому, переводит его в режим постоянного обучения, тогда как у взрослого человека он может позволить ему извлекать концептуальные знания.

Когда ребенок пытается осмыслить увиденное, активность его мозга, по-видимому, происходит в более медленном ритме, чем у взрослых, что может помогать ему постоянно усваивать новые понятия.

Наш мозг обрабатывает сенсорные стимулы, используя сети нейронов. Если нейрон получает достаточно сильный сигнал от другого нейрона, он передаёт его ещё большему числу нейронов, создавая синхронизированные волны электрической активности, при которых многие нейроны чередуют активированные и неактивные состояния.

Такие мозговые волны возникают на разных частотах. Когда определённая область мозга одновременно отображает ряд частот, большая доля её нейронов может синхронизироваться с определёнными частотами чаще, чем с другими. Например, предыдущие исследования показывают, что зрительная кора взрослого человека отображает широкий диапазон частот, когда люди видят предметы, но пропорционально больше нейронов, по-видимому, синхронизируются с волнами частотой 10 герц, или циклов в секунду.

Чтобы выяснить, применимо ли это к младенцам, Мориц Кёстер из Регенсбургского университета в Германии и его коллеги отобрали 42 младенца в возрасте восьми месяцев, используя для этого их родителей. Команда регистрировала активность мозга младенцев с помощью электродов, прикреплённых к их голове, пока они наблюдали за десятками дружелюбных мультяшных монстров, мелькавших на экране по две секунды каждое, в течение примерно 15 минут.

Исследователи воспользовались тем фактом, что мозговые волны имеют тенденцию пульсировать в такт быстро мерцающим изображениям, что позволило им проверить, сколько нейронов синхронизируется с различными частотами в зрительных зонах мозга младенца. В частности, они включали и выключали каждого монстра на восьми частотах в диапазоне от 2 до 30 герц.

Анализируя записи активности мозга, команда обнаружила, что зрительная кора генерирует волны синхронизированной активности в такт мерцающим мультфильмам. Однако наиболее активными были мозговые волны на частоте 4 герца, что говорит о том, что с этой частотой мерцания синхронизировалось больше нейронов, чем с другими.

Более того, этот 4-герцовый сигнал присутствовал в фоновом режиме, даже когда мозг адаптировался к восприятию мерцания на других частотах, например, 15 герц. «Что действительно интересно, так это то, что даже при стимуляции на всех разных частотах вы всегда обнаруживаете 4-герцовый отклик», — говорит Кёстер.

Этот ритм попадает в диапазон частот, известный как тета, который связан с формированием новых понятий, поэтому он может помогать младенцам учиться на основе того, что они видят. «Это говорит о том, что младенцы находятся в режиме постоянного обучения», — говорит Кёстер.

Поддерживая эту идею, исследователи также обнаружили, что мозговые волны частотой 4 Гц, но не волны на других частотах, в зрительной коре, по-видимому, распространяются на нейронные цепи в других областях мозга, участвующих в формировании концепций, что позволяет предположить, что эти волны передают визуальную информацию в области формирования знаний.

Мы начинаем понимать, как травля влияет на мозг

Издевательства в детстве, похоже, меняют структуру мозга на долгие годы вперед, причем у мужчин и женщин наблюдаются разные изменения.

Повторив эксперимент на семи взрослых, исследователи подтвердили предыдущие выводы о том, что их зрительные нейронные цепи сильнее всего активируются частотой 10 Гц, и обнаружили, что эта частота присутствовала в фоновом режиме независимо от скорости мерцания мультфильмов.

Взрослые люди уже испытали многое, поэтому визуальная часть их мозга, по-видимому, настроена на более высокую частоту, что, как показывают исследования, может помогать им блокировать неважную информацию и сосредотачиваться на извлечении концептуальных знаний, говорит Кёстер.

Эмили Джонс из Биркбекского отделения Лондонского университета утверждает, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить, может ли воздействие мерцающих изображений с частотой 4 герца улучшить способность младенцев усваивать новые понятия. Команда надеется получить более подробную информацию об этом в ходе отдельного текущего исследования, говорит Кёстер.

bioRxiv DOI: 10.1101/2025.09.11.675068

Источник: www.newscientist.com