يبلغ باحثون في معهد بيكوور بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن موجات الدوران للنشاط العصبي تساعد الدماغ على استعادة التركيز بعد التشتت. في دراسات على الحيوانات، تتبع مدى هذه الدورانات الأداء: دورانات كاملة تتوافق مع الاستجابات الصحيحة، بينما الدورات غير المكتملة ترتبط بالأخطاء. كما أن التوقيت بين التشتت والاستجابة كان مهماً، مما يشير إلى دورة استعادة تعتمد على التوقيت.
بقدر ما يمكن للعقل أن ينحرف عن مساره بسهولة، يمكنه أيضاً إعادة التركيز. يصف باحثون في معهد بيكوور للتعلم والذاكرة بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا كيفية عمل ذلك: في دراسة على الحيوانات، لاحظوا نشاطاً عصبياً متزامناً يظهر كموجة دوارة عبر القشرة، يوجه الفكر مرة أخرى إلى المهمة الراهنة.
"تعمل الموجات الدوارة كرعاة يقودون القشرة مرة أخرى إلى المسار الحسابي الصحيح"، قال المؤلف الرئيسي إيرل ك. ميلر، أستاذ بيكوور في معهد بيكوور وقسم علوم الدماغ والإدراك بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
قاد تامال باتابيال، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد بيكوور، العمل، الذي نُشر في 3 نوفمبر 2025 في مجلة علم علم الأعصاب الإدراكي.
خلال التجارب، أدى الحيوانات مهمة ذاكرة عمل بصرية تُقاطع أحياناً بالتشتتات. انخفض الأداء عادةً —مما ينتج أخطاء أو أوقات رد فعل أبطأ— بينما سجل العلماء النشاط الكهربائي من مئات الخلايا العصبية في القشرة الجبهية الأمامية، وهي منطقة مركزية للإدراك العالي.
لفحص كيفية تنسيق مجموعات الخلايا العصبية عبر الزمن، طبق الفريق نهجاً رياضياً يُشار إليه باسم ترميز الفراغ الفرعي. بعد التشتتات، رسم النشاط مساراً دواراً في هذا الفراغ الفرعي —تأثير شبهه ميلر بـ"النعامات تتمتم في السماء"، تدور مرة أخرى إلى التكوين. درجة الدوران تنبأت بالسلوك: عندما يُتغلب على التشتتات، شكلت النشاط العصبي دائرة كاملة؛ وعندما لا، انخفض الدوران في المتوسط بحوالي 30 درجة وتقدم ببطء أكبر. تحسن الاستعادة عندما مر وقت أطول بين التشتت والاستجابة المطلوبة، مما يسمح بإكمال الدوران.
لاحظ بشكل ملحوظ أن هذه الدورانات ظهرت فقط بعد التشتتات —بغض النظر عن النوع المختبر— ولم تظهر تلقائياً أثناء المهمة.
تعكس الدورانات الرياضية موجات سفرية فيزيائية
على الرغم من أن ترميز الفراغ الفرعي هو تمثيل مجرد، إلا أن القياسات المباشرة أشارت إلى موجة سفرية حقيقية تدور عبر القشرة بنفس السرعة مثل الدوران المُلاحظ في الفراغ الفرعي. "لا يوجد سبب في المبدأ يجعل دوراناً في هذا الفراغ الرياضي يتوافق مباشرة مع دوران على سطح القشرة"، قال ميلر. "لكنه يفعل. هذا يوحي لي بأن الدماغ يستخدم هذه الموجات السفرية للقيام بحساب حقيقي، حساب تناظري. الحساب التناظري أكثر كفاءة في الطاقة بكثير من الرقمي والبيولوجيا تفضل الحلول الفعالة في الطاقة. إنها طريقة مختلفة، وأكثر طبيعية، للتفكير في الحساب العصبي."
يشمل المؤلفون المشاركون سكوت برينكات، جاكوب دونوهو، ميكايل لوندكفيست وميريث ماهنكي. دعم الدراسة مكتب البحث البحري، مركز سيمونز للدماغ الاجتماعي، مؤسسة فريدم توجيثر ومعهد بيكوور للتعلم والذاكرة.
