Spirálové mozkové vlny: Objev, který mění pohled na fungování mozku

Podrobný obraz na základě studie zveřejněné 18. června 2026 v časopise Science, jejímž hlavním autorem je Zhiwen Ye z týmu Nicka Steinmetze na Washingtonské univerzitě (UW School of Medicine).

Objev: Vlny, které rotují

Tým identifikoval zcela novou třídu putujících mozkových vln, které se fyzicky otáčejí v prostoru i čase. Liší se od dříve popsaných plochých (planárních) vln. Tyto vířivé spirálové vlny vznikají nejčastěji v somatosenzorické kůře – oblasti mozku, která zpracovává dotek, polohu těla a svalové vjemy .

Jak kruhové nervové okruhy vytvářejí rotující aktivitu

Spirálový pohyb je poháněn pevně danou anatomickou strukturou: neurony v somatosenzorické kůře, jejichž výběžky (axony) směřují do fyzického kruhu a vytvářejí tak uspořádání připomínající „kolotoč“ . Tato kruhová síť funguje jako dráha, která vede elektrické signály do rotujícího spirálového vzoru. Vědci to pozorovali pomocí zobrazování celé kůry a rozsáhlé elektrofyziologie u myší.

Globální synchronizace napříč hemisférami a hlubokými strukturami

Rotující vlny se neomezují jen na jedno místo. Klíčová zjištění:

• Vlny se zrcadlově symetricky objevují v obou hemisférách – fouknutí vzduchu na levé vousy myši vyvolalo spirálové vlny ve směru hodinových ručiček v pravé somatosenzorické kůře a zároveň odpovídající vlny v motorické kůře .
• Spirálové vlny koordinují činnost smyslové a motorické kůry, čímž propojují vnímání s pohybem.
• Synchronizují se také s aktivitou v hlubších podkorových strukturách, včetně thalamu, striata a středního mozku, což naznačuje, že přenášejí informace mezi funkčně odlišnými oblastmi mozku .

Důkazy o vnitřních hodinách, které koordinují vnímání s akcí

Vědci se domnívají, že tyto rotující vlny fungují jako časoprostorové hodiny, které nejprve zprostředkují vjem a následně řídí akci . Konkrétní důkazy:

• Fouknutí vzduchu na myší vousky okamžitě vyvolalo sled spirálových vln ve směru hodinových ručiček – vlny tedy vznikají přímo v reakci na podnět .
• V úloze založené na odměně, která vyžadovala koordinaci tlapky a očí, se vzory rotujících vln měnily v závislosti na stavu bdělosti myši a úspěšnosti úkolu .
• Tým navrhuje, že by tyto vlny mohly mozku pomáhat předvídat smyslové sekvence a upevňovat motorické dovednosti praxí – přelévají se mezi oblastmi, aby koordinovaly řetězec „vnímej, pak jednej“ .

Otevřená otázka: Existuje to i u lidí?

Vědci zatím nezjistili, zda jsou rotující putující vlny u jiných druhů, včetně člověka, koordinovány do stejné míry jako u myší . Nezávislé dřívější studie však detekovaly spirálovité vzory v lidské kůře pomocí fMRI (Nature Human Behaviour, 2023) a při paměťových úkolech (Nature Communications, 2026). Tento jev tedy pravděpodobně není jedinečný pro hlodavce – ale zda ho u lidí řídí stejný kruhový anatomický okruh v somatosenzorické kůře, zůstává zatím neznámé .

Shrnutí: Studie z UW poskytuje první mechanistické vysvětlení toho, jak spirálové mozkové vlny vznikají z kruhové nervové architektury, jak se synchronizují napříč celým mozkem a jak mohou fungovat jako časovací mechanismus, který propojuje vnímání s pohybem. Zda tato konkrétní obvodová architektura existuje i u lidí, je klíčovou otevřenou otázkou.