کشف راز تمرکز مجدد؛ امواج چرخان مغز چگونه حواس‌پرتی را مهار می‌کنند؟

دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) مکانیسم شگفت‌انگیز مغز برای بازیابی تمرکز پس از حواس‌پرتی را کشف کرده‌اند. امواج مغزی چرخان، عامل اصلی بازگرداندن ذهن به مسیر درست محاسباتی هستند. این امواج فعالیت‌های عصبی پراکنده را دوباره سازماندهی می‌کنند.

کشف امواج چرخان در قشر پیش‌پیشانی مغز

ذهن انسان به همان راحتی که دچار حواس‌پرتی می‌شود، توانایی بالایی در بازگشت به حالت تمرکز دارد. پژوهشگران موسسه یادگیری و حافظه پیکاور در دانشگاه MIT راز این فرآیند را فاش کردند. آن‌ها دریافتند که همگام‌سازی فعالیت‌های عصبی به شکل یک موج چرخشی در سطح مغز عمل می‌کند.

پروفسور ارل میلر، سرپرست این پژوهش، توضیح می‌دهد که این امواج چرخان مانند چوپانی عمل می‌کنند که گله را به مسیر درست هدایت می‌کند. این امواج، قشر مغز را دوباره به سمت مسیر محاسباتی صحیح هدایت می‌کنند. هنگامی که حواس‌پرتی رخ می‌دهد، سیگنال‌های عصبی پراکنده می‌شوند. امواج چرخان این سیگنال‌ها را منسجم می‌کنند.

نحوه عملکرد محاسبات عصبی در زمان حواس‌پرتی

در آزمایش‌های انجام‌شده، نحوه عملکرد حافظه کاری بصری در مواجهه با عوامل حواس‌پرت‌کننده بررسی شد. دانشمندان سیگنال‌های الکتریکی صدها نورون را در قشر پیش‌پیشانی ارزیابی کردند. این بخش از مغز مسئول تصمیم‌گیری، تفکر پیچیده و حفظ تمرکز است.

پژوهشگران برای تحلیل داده‌ها از روش ریاضی کدگذاری زیرفضا استفاده کردند. این روش نشان داد که نورون‌ها رفتار گروه‌های بزرگ را شبیه‌سازی می‌کنند. پس از وقوع حواس‌پرتی، یک الگوی چرخشی ایجاد می‌شود که فعالیت‌های پراکنده را دوباره به نظم اولیه بازمی‌گرداند.

چرخش کامل امواج؛ شرط اصلی بازیابی تمرکز

درجه و میزان چرخش این امواج، کیفیت بازگشت تمرکز و دقت فرد را پیش‌بینی می‌کند. هنگامی که حواس‌پرتی باعث بروز خطا نشد، فعالیت عصبی یک دایره کامل ۳۶۰ درجه تشکیل داد. این دایره کامل نشان‌دهنده بازیابی کامل تمرکز ذهن بود.

در مقابل، زمانی که حواس‌پرتی موجب بروز خطا یا کاهش سرعت پاسخ‌دهی شد، چرخش دایره ناقص ماند. در این حالت، چرخش موج عصبی حدود ۳۰ درجه کمتر از حالت کامل بود و سرعت حرکت بسیار کندتری داشت. این سرعت کند نشان‌دهنده عدم توانایی کامل مغز در بازگشت به تمرکز اولیه است.

اهمیت زمان در چرخه بازیابی ذهن

داده‌های این پژوهش نشان می‌دهند که مغز برای بازیابی توان ذهنی به زمان نیاز دارد. هرچه فاصله زمانی بین وقوع حواس‌پرتی و ارائه پاسخ بیشتر باشد، کیفیت بازیابی تمرکز بالاتر می‌رود.

مغز انسان برای تکمیل چرخه ریاضی امواج در سطح قشر مغز، به یک بازه زمانی مشخص نیازمند است. اگر این زمان کافی در اختیار مغز قرار گیرد، تمرکز رفتاری و شناختی به طور کامل بازسازی می‌شود.

محاسبات آنالوگ و بهینه‌سازی مصرف انرژی در مغز

نکته شگفت‌انگیز این مطالعه، تطابق الگوی ریاضی با امواج فیزیکی در سطح مغز است. امواج عصبی واقعاً با همان سرعت محاسباتی روی سطح قشر مغز می‌چرخند.

این نوع محاسبات مواردی از پردازش آنالوگ در سیستم زیستی هستند. محاسبات آنالوگ بسیار کم‌مصرف‌تر از محاسبات دیجیتال هستند. زیست‌شناسی همواره حل‌کننده کم‌مصرف را انتخاب می‌کند. این فرآیند چرخش، روشی طبیعی و بسیار کارآمد برای پردازش اطلاعات در سیستم عصبی است.

شناسنامه و منبع مقاله علمی

• عنوان اصلی مقاله: State–Space Trajectories and Traveling Waves Following Distraction

• نویسندگان: Tamal Batabyal, Scott L. Brincat, Jacob A. Donoghue, Mikael Lundqvist, Meredith K. Mahnke, Earl K. Miller

• مرجع و مجله: Journal of Cognitive Neuroscience (2025)

• شماره ثبت مقاله (PMCID / DOI): 10.1162/JOCN.a.2410

• لینک دسترسی مستقیم به مقاله علمی: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/11/251104013002.htm