Creierul uman este practic un aeroport haotic al gândurilor, gestionând constant zboruri simultane, cum ar fi amintirea direcțiilor, controlul unui vehicul și panica legată de o închidere bruscă a drumului. Un jucător cheie în acest spectacol aerian este cortexul frontoparietal, centrul de informații al creierului, care acționează ca un controlor de trafic aerian suprasolicitat. Noi cercetări de la Universitatea din Iowa au dezvăluit acum că acest centru nu este o centrală rigidă, ci o rețea flexibilă care își schimbă conexiunile în funcție de ceea ce este necesar în acel moment.

Folosind experimente care au combinat modelarea computațională cu imagistica cerebrală, cercetătorii au descoperit că cortexul frontoparietal nu comunică cu restul creierului într-un mod fix. În schimb, conexiunile sale se schimbă în funcție de tipul de informație necesară în diferite etape ale unei decizii. Descoperirile, publicate în Journal of Neuroscience, ar putea ajuta la ghidarea investigațiilor viitoare asupra afecțiunilor neurologice și psihiatrice precum ADHD și schizofrenia, unde acest schimb de informații ar putea fi cam defectuos.

„Studiul nostru arată mai detaliat cum funcționează cortexul frontoparietal – ce fel de informații extrage din alte sisteme și cum folosește modelul său de conectivitate pentru a integra informațiile care vin din diferite zone ale creierului”, spune Kai Hwang, profesor asociat în Departamentul de Științe Psihologice și ale Creierului și autorul corespondent al studiului. „Aceasta este principala contribuție.”

Construirea unei imagini de ansamblu din informații incomplete

Într-un studiu din 2025, Hwang și colegii săi au descoperit că cortexul frontoparietal dezvoltă un rezumat continuu de nivel înalt al informațiilor care sosesc din alte părți ale creierului. Acesta evaluează semnalele primite, inclusiv informațiile incomplete sau incerte, le combină într-o reprezentare generală mai utilă și apoi ajută la direcționarea altor regiuni ale creierului către un răspuns adecvat. „Este ca și cum alte zone ale creierului nu au toate informațiile, așa că trimit ceea ce au la cortexul frontoparietal pentru îndrumare”, explică Hwang.

Pentru a vedea cât de adaptabil este acest centru, cercetătorii au recrutat 38 de participanți cu vârste între 18 și 35 de ani. Participanții au învățat conexiuni între diferite combinații de culori, fețe și scene și răspunsuri specifice, cum ar fi apăsarea unui buton cu degetul arătător sau mijlociu de la fiecare mână. Apoi cercetătorii au schimbat regulile, introducând incertitudinea. Participanții au trebuit să recunoască faptul că asocierile s-au schimbat, să învețe altele noi și să răspundă corect. „Dacă răspund mereu corect, știu că au făcut asocierea corectă, dar odată ce încep să greșească, vor trebui să ghicească: „Oare contextul s-a schimbat sau nu am văzut culoarea clar?” Asta creează incertitudine”, spune Hwang.

Echipa a combinat datele comportamentale cu scanările RMN funcțional și a dezvoltat un model computațional care a separat semnalele din diferite zone ale creierului, dezvăluind modul în care cortexul frontoparietal a adus aceste informații împreună. „Mai degrabă decât să devină pur și simplu mai activ în timpul sarcinilor dificile, am observat cum această rețea își schimbă dinamic modul în care comunică cu alte regiuni ale creierului, în funcție de informațiile necesare în fiecare etapă a unei decizii”, spune Hwang.

Posibile legături cu ADHD și alte tulburări

Descoperirile ar putea contribui în cele din urmă la cercetarea tulburărilor psihiatrice care fac mai dificilă ajustarea comportamentului atunci când circumstanțele se schimbă, cum ar fi vorbitul prea tare într-o bibliotecă sau dificultatea de a controla impulsurile. „Acestea sunt situații în care oamenii se luptă să își regleze comportamentul. Pentru mine, aceasta este o problemă de integrare. Dacă acea funcție de integrare nu funcționează corect, atunci este foarte probabil ca ei să nu fi folosit contextul potrivit pentru a-și regla comportamentul”, spune Hwang.

Stephanie Leach, studentă în anul șase la doctorat în laboratorul lui Hwang, a condus experimentele și a co-condus pregătirea manuscrisului. „Oportunitatea de a efectua această cercetare a fost deosebit de plină de satisfacții, deoarece mi-a permis să