将大脑活动与大脑形状联系起来的新理论可能会为人类意识提供线索
新南威尔士大学澳大利亚分校的科学家们已经证明，复杂的人类大脑活动是由同样简单的普遍自然规律所控制的，这一规律可以解释其他现象，如精细制作的小提琴的美妙声音或豹子上的斑点。
新南威尔士大学的研究小组发现，人们休息时大脑功能的独特模式与大脑的物理结构之间存在联系。
新南威尔士大学心理学副教授乔尔·皮尔森说:“为什么当人们只是躺在大脑扫描仪前，不思考任何特定的事情，也不做任何明确的任务时，这些自发的大脑活动模式会发生，这一直是个谜。”
“我们的研究提供了第一个可以解释这一点的过度理论。利用一种普遍存在的自然现象——谐波——的数学原理，我们展示了大脑休息时的功能是如何与人的大脑形状相关的。
“我们开发的方法也为分析大脑活动产生的大量数据提供了一种新技术。
“通过帮助我们理解与意识和感知相关的非常复杂的大脑活动模式，它可能会为诊断意识障碍提供一种新方法。”
这项研究由新南威尔士大学心理学院的Selen Atasoy博士和Pearson副教授以及新南威尔士大学数学与统计学院的Isaac Donnelly共同完成，研究结果发表在该杂志上自然通讯．
研究人员利用磁共振成像(MRI)和弥散张量成像(DTI)两种成像技术的数据，构建了10个人大脑结构的三维地图。
皮尔森副教授说:“核磁共振成像给了我们大脑皮层的结构——大脑皱褶的表面——而DTI给了我们大脑中白质潜在连接的解剖图。”
然后，研究小组用拉普拉斯模态或谐波的数学框架分析了这些脑图。拉普拉斯模态或谐波描述了一个系统的自然振动，其中所有部分以相同的频率运动。
皮尔森副教授说:“我们的研究结果表明，大脑的形状很重要，就像如果你想在琴弦振动时发出优美的声音，斯特拉迪瓦里小提琴的精确木制形状很重要一样。”
“大脑活动在大脑精确的解剖结构内产生共鸣，产生我们观察到的静息振荡网络。”
新南威尔士大学的首席作者Selen Atasoy博士说:“我们用人类的谐波预测的模式大脑可以比作组成一个复杂音乐作品的音符;更复杂的模式的构建块大脑的活动．"
皮尔逊副教授说:“有趣的是，同样种类的谐波被认为可以解释自然界中的其他自组织现象，比如沙子坐在振动的金属板上形成的图案，或者生物的发展模式比如老虎身上的条纹和豹子身上的斑点。”
