Мозг как джазовое трио: почему связи по трое важнее пар ✛
Джазовое трио играет в клубе. Пианист, контрабасист и барабанщик. Если слушать только двоих, можно понять, как пианист подстраивается под бас или бас под барабаны. Но настоящая музыка рождается, когда все трое играют вместе: одна фраза меняет игру остальных. Мозг в работе похож на такое трио: несколько областей действуют сообща, и эта совместная игра не сводится к отдельным парам.
Раньше учёные измеряли связи в мозге только попарно: брали сигнал от одной области, сигнал от другой и смотрели, насколько они согласованы. Но при этом упускали ситуации, когда три области координируются вместе. Новый метод оценивает именно тройные взаимодействия. Исследователи взяли данные фМРТ 600 человек в состоянии покоя и 66 человек во время просмотра мультфильма. Для каждой тройки из 105 областей мозга они вычислили меру общей зависимости, которая показывает, насколько сильно эти области связаны.
Оказалось, что тройные связи несут больше информации, чем парные, и что при выполнении задания мозг использует более сложные коллективные взаимодействия. Это как в джазе: когда музыканты играют вместе, музыка богаче, чем сумма отдельных дуэтов. Новый метод позволяет увидеть эту совместную игру и понять, что происходит, когда ансамбль расстраивается при болезни.
Число уникальных троек из 105 сетей (187 460) примерно равно числу слов в романе «Война и мир» (около 188 000). Если бы мы попытались перебрать все тройки для 1000 регионов, их число превысило бы количество атомов в наблюдаемой Вселенной.
Идея о том, что мозг обрабатывает информацию не попарно, а целыми ансамблями, перекликается с концепцией коллективного разума у Станислава Лема в «Солярисе», где океан проявляет разумное поведение только как целое, а не через отдельные элементы.