Тази статия ще е по-кратка, но в нея ще споделя информация, която не съществува на български език, защото: 1) е интересна; 2) има практическа човешка стойност в отношенията и разбирането между хората; 3) в близко бъдеще ще има и здравна практическа стойност (или дори в настоящето, ако можете да си позволите скъпи изследвания като функционален ядрено-магнитен резонанс).
Мозъкът е организиран в отделни модули (мрежи), но те имат връзки между тях, така че да могат да обменят информация – такава организация позволява баланс между локална специализация (фокусирана обработка в рамките на модул) и глобална интеграция (обмен на информация между модули), което е ключово за когнитивната гъвкавост.
Всъщност измерването на структурата на мозъчните мрежи може да предсказва благосъстоянието на човек, както и какъв резултат ще имат интервенции върху мозъка и организма му и има мярка, която измерва това:
Модуларност (модулност) на мозъка
Това е обща организационна черта на мозъка (на конкретния човек), която описва до каква степен мозъчната мрежа е организирана във функционално различни подмрежи (модули), в които връзките между възлите (неврони или мозъчни региони) са по-плътни в рамките на модула, отколкото между модулите. Тоест измерва степента на отделеност или свързани на различните мрежи/модули на мозъка (по-малко модулност/сегрегираност на модулите или повече модуларност, тоест повече отделеност на модулите помежду си).
Високите стойности на модулност означават по-плътни връзки в рамките на модулите и по-редки връзки между тях, докато по-ниските стойности на модулност – обратното (по-силна свързаност между отделните модули).
Въпреки че модуларността е стабилна черта – тя се променя за конкретния човек в зависимост от състоянието (покой спрямо специфична задача), възрастта, когнитивното натоварване, психични или неврологични разстройства.
Обичайно независимо какво е базисново ниво за даден човек, то в покой се наблюдава по-висока модуларност (разделеност на модулите), докато при изпълнение на задача се намалява модуларността, за да се интегрира информацията от различните мрежи.
В заключение: модуларността е общо свойство/черта на мозъчната мрежова архитектура на човека, но не е константа – може да варира динамично в зависимост от състоянието и контекста.
Защо разликите в модулността на мозъка са важни?
1. Различията между хората – различните хора имат различни мозъци включително и разлики в степента на модуларност, тоест разлики в организацията на мозъчните мрежи. При едни хора модулите са по-ясно обособени, което предполага по-силна тясна специализация и по-ефективна обработка в рамките на конкретни функции (например език, зрителна обработка, пространствена ориентация, алгоритмично мислене и т.н.).
При други хора се наблюдава по-ниска модуларност и съответно по-голяма интеграция между различни мрежи, което може да улеснява креативното комбиниране на информация от различни сфери.
Тези структурни различия в мозъка влияят върху начина, по който хората възприемат всичко в света, как обработват информацията. В резултат всеки човек не само преживява реалността по малко по-различен начин, но и съответно това донякъде определя кой какви силни страни и дадености за умения има или пък кои неща са му трудни или качества, които са им слаби/трудни за развиване.
Това знание ни помага да приемаме в по-голяма степен различията между хората, да не сме толкова осъдителни (към другите, но и към себе си за неща, с които не успяваме да се справим толкова лесно или може би въобще не успяваме дори с много усилия), защото всеки има различни базисни настройки и дадености и по-лесно му се получават едни неща, а по-трудно му се получават други неща – и това е най-нормалното нещо (остава ние да започнем да го приемаме за такова).
Следователно – когато не можем да разберем някой или дори хронично не се разбираме с даден човек е нужно да отчетем, че: 1) този човек има мозък, който е с различна степен на модуларност; 2) мозъкът му е свързан по по-различен начин чисто неврологично; 3) има различна психика, характер, личност, мотивации отколкото ние. Защото често хората заклеймяват другия (по-рядко обвиняват и себе си) в такива ситуации, а това нито е нужно, нито е продуктивно и не им помага както на индивидуално ниво, така и в общуването с въпросния човек/хора.
2. Предиктивна/предсказваща стойност на модуларността на мозъка
Тази черта не само е интересен и любопитен факт и може да ни помогне да приемаме по-добре и по-леко различията между хората, но има и друга практическа стойност, защото може да предсказва множество неща.
Генерално е по-добре човек да има по-висока степен на модуларност, защото тези хора:
– имат по-висока когнитивна ефективност и умствените им умения спадат по-малко/бавно с възрастта, а освен това те се повлияват по-добре от физически тренировки за запазване на доброто ниво на умствени умения. Изследване1; Изследване2;
– при мозъчни травми/увреждания (поради физически удари – сътресения и инциденти) хората с по-голяма модуларност имат по-голямо подобрение след терапевтични тренинги за възстановяване (тоест мозъкът им се възстановява по-добре отколкото при другите след „мозъчна рехабилитация“ – подобна на физическата рехабилитация след контузия/травма). Изследване3;
– при кома тези хора имат много по-голям шанс да се възстановят в по-голяма степен отколкото хората с по-ниска степен на модулност. Изследване4;
– дори при хора с обсесивно-компулсивно разстройство – наличието на по-висока модулност предсказва по-добър терапевтичен отговор и по-малък риск от рецидив/релапс (връщане на състоянието) след поведенческа терапия.
И тези открития са много устойчиви – наблюдават се и при млади хора, и при по-стари хора; и не са зависими от пола.
Следователно като цяло (средно) – по-модулна базова организация на мозъка се свързва с по-голям капацитет за обучение и възстановяване след инциденти, както и по-бавен спад с възрастта, но също е възможно оптимумът може да е междинен и да зависи от задачата, възрастта и патологията. Тези метрики са обещаващи биомаркери, но засега достъпът до тях е ограничен, а липсата на стандартизация все още не позволява резултатите да бъдат съпоставяни по универсален начин.
Също така е важно да се каже, че с течение на възрастта модуларността на мозъка намалява, тоест функционалните системи на мозъка се де-диференцират/се „размазват една в друга“, което по всяка вероятност е свързано с влошаването на когнитивните функции (памет, мислене, внимание), на моторните умения, а може би дори и на съня.
Модулността на мозъка като временно състояние (а не черта както се говореше досега)
Както в началото загатнах модуларността като черта на мозъка е различна от модуларността като временно/моментно състояние, която варира според условията и задачите. Когато изпълняваме трудни и изискващи когнитивни/умствени и възприятийни задачи, то мозъкът става по-малко модулен (намалява се модуларността), защото отделните мрежи комуникират повече една с друга, за да могат да интегрират различна информация и за изпълним задачата.
Когато модулността се измерва в реално време (докато човек е във функционален ядрено-магнитен резонанс) – може да се предскаже дали този път ще чуе даден звук при силен фонов шум. Ако мозъкът в този момент мозъкът е по-модуларен (като временно състояние, което е различно от трайната черта модуларност), то е по-вероятно/сигурно, че в този момент ще чуе/възприеме тон с определена сила, въпреки фоновия шум, докато ако мозъкът е в по-дифузно състояние (по-ниска степен на модуларност като моментно състояние), то ще пропуснат възприемането на този тон в шумната среда.
Как се измерва модулността на мозъка?
Най-използваният метод и златният стандарт за това е чрез функционален ядрено-магнитен резонанс (fMRI) като отбелязвам функционален, което е различно изследване от структурния ядрено-магнитен резонанс.
Но също така се използват и други методи: ЕЕГ (Електроенцефалография), Магнитоенцефалография, дифузионен тензорен образ (DSI/DTI).