คุณวิ่งจ๊อกกิ้งและทันใดนั้นก็สังเกตเห็นกิ่งไม้ห้อยต่ำในเส้นทางของคุณ คุณก้มศีรษะลงอย่างรวดเร็ว หลีกเลี่ยงกิ่งก้านอย่างหวุดหวิด แล้ววิ่งต่อไปโดยไม่คิดอะไรอีก แต่สมองของคุณช่วยให้คุณหลุดออกจากกิ่งไม้อย่างรวดเร็วและแม่นยำได้อย่างไรในขณะวิ่ง?
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนได้ค้นพบจังหวะของสมองที่เร็วมาก ซึ่งช่วยให้สมองซีกซ้ายและสมองซีกขวาสื่อสารกันได้ดีขึ้นในขณะที่คุณวิ่งเร็วขึ้น—และแม้กระทั่งเมื่อคุณฝัน
จังหวะเร็วที่เชื่อมซีกซ้ายและซีกขวาของสมองมีชื่อใหม่ว่า “ร่องฟัน” ซึ่งเรียกกันว่า “ร่องฟัน” เนื่องจากมีลักษณะคล้ายร่องฟันจักรกล ฟันที่ประสานกันบนเฟืองกล
Omar Ahmedผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านจิตวิทยาและผู้เขียนนำของการศึกษาใหม่ที่ปรากฏใน Cell Reports กล่าวว่า splines แสดงถึงรูปแบบของการสื่อสารเป็นจังหวะในสมองซีกซ้ายและซีกขวาที่แตกต่างจากจังหวะอื่นๆ ของสมองที่รู้จัก
“จังหวะของสมองที่ระบุก่อนหน้านี้คล้ายกับสมองซีกซ้ายและสมองซีกขวาที่มีส่วนร่วมในการว่ายน้ำแบบซิงโครไนซ์: สมองทั้งสองซีกพยายามทำสิ่งเดียวกันในเวลาเดียวกัน” เขากล่าว “จังหวะ Spline นั้นเหมือนกับสมองซีกซ้ายและขวาที่เล่นเกมปิงปองอย่างรวดเร็วและแม่นยำมาก เกมปิงปองประสาทแบบกลับไปกลับมานี้แสดงให้เห็นถึงวิธีการที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานสำหรับสมองซีกซ้ายและสมองซีกขวาในการพูดคุยกัน”
ผู้เขียนคนแรกของการศึกษา Megha Ghoshนักศึกษาปริญญาเอกด้านจิตวิทยากล่าวว่า splines ทำหน้าที่สำคัญในการช่วยให้สมองซีกซ้ายและขวาประสานข้อมูลได้
“จังหวะของสมองแบบ spline เหล่านี้เร็วกว่าจังหวะของสมองที่มีสุขภาพดีและตื่นตัวอื่น ๆ ” เธอกล่าว “เส้นโค้งยังแข็งแกร่งขึ้นและแม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อวิ่งเร็วขึ้น สิ่งนี้น่าจะช่วยให้สมองซีกซ้ายและสมองซีกขวาสามารถคำนวณได้อย่างสอดคล้องและรวดเร็วยิ่งขึ้นเมื่อสัตว์เคลื่อนที่เร็วขึ้นและจำเป็นต้องตัดสินใจเร็วขึ้น”
นอกจากนี้ ยังเห็น Splines ระหว่างการเคลื่อนไหวของดวงตาอย่างรวดเร็ว หรือ REM การนอนหลับ—เมื่อความฝันส่วนใหญ่เกิดขึ้น Ahmed กล่าว
“น่าแปลกที่การสื่อสารไปมานี้จะแข็งแกร่งยิ่งขึ้นระหว่างการนอนหลับเหมือนฝัน มากกว่าตอนที่สัตว์ตื่นและวิ่ง” เขากล่าว “นี่หมายความว่า splines มีบทบาทสำคัญในการประสานงานข้อมูลระหว่างการนอนหลับ บางทีอาจช่วยเสริมประสบการณ์ที่ตื่นตัวให้กลายเป็นความทรงจำระยะยาวที่เพิ่มขึ้นในช่วงที่เหมือนฝัน”
ผลการวิจัยใหม่มุ่งเน้นไปที่ส่วนหนึ่งของสมองที่เรียกว่าเยื่อหุ้มสมองเรโทรสเพลเนียล ภูมิภาคนี้ช่วยให้เราทราบว่าเมื่อใดควรเลี้ยวซ้ายหรือขวา และยังมีความสำคัญต่อความทรงจำและการจินตนาการถึงอนาคตอีกด้วย ที่สำคัญ ยังเป็นหนึ่งในบริเวณสมองส่วนแรกที่มีความบกพร่องในระยะแรกของโรคอัลไซเมอร์
“เราศึกษาส่วนต่างๆ ของสมอง และ splines นั้นแข็งแกร่งที่สุดในคอร์เทกซ์ retrosplenial cortex” อาเหม็ดกล่าวว่า “เนื่องจากเยื่อหุ้มสมองส่วนหลังจะมีการเปลี่ยนแปลงในช่วงต้นของโรคอัลไซเมอร์ ซึ่งหมายความว่าเราอาจใช้จังหวะ spline ในคนเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในระยะแรกสำหรับโรคอัลไซเมอร์ได้ ขณะนี้เรากำลังตรวจสอบความเป็นไปได้นี้ในรูปแบบพรีคลินิกของโรคทางระบบประสาท”
ผู้เขียนคนอื่นในการศึกษานี้ ซึ่งเป็นสมาชิกแล็บของ Ahmed ที่ UM Department of Psychology ได้แก่ Fang-Chi Yang, Sharena Rice, Vaughn Hetrick, Alcides Lorenzo Gonzalez, Danny Siu, Ellen Brennan, Tibin John และ Allison Ahrens
