Taip jūsų smegenys numato būsimus įvykius
Smegenys išmoksta numatyti būsimus įvykius pagal modelius. Šis procesas vadinamas „numatomu laiku“ ir leidžia mums sėkmingai bendrauti su mus supančiu pasauliu. Kaip tai veikia?
Išankstinis laikas iš dalies leidžia mums priimti tinkamiausius sprendimus labai dinamiškame pasaulyje.
Bet kuo remiasi šis procesas?
Naujame tyrime, kurį atliko Kalifornijos universiteto (Berkeley) mokslininkai, paaiškinama, kad, numatant įvykį, žmogaus smegenys skaičiuoja dvi skirtingas sistemas.
„Nesvarbu, ar tai būtų sportas, muzika, kalba ar net dėmesio skyrimas, mūsų tyrimas rodo, kad laikas nėra vieningas procesas, bet yra du skirtingi būdai, kaip mes galime daryti prognozes laike, ir tai priklauso nuo skirtingų smegenų dalių“, - sako švinas tyrimo autorius Assafas Breska, neuromokslų daktaras.
„Kartu, - sako vyresnysis tyrimo autorius prof. Richardas Ivry, - šios smegenų sistemos leidžia mums ne tik egzistuoti šiuo metu, bet ir aktyviai numatyti ateitį“.
Tyrėjai nustatė, kad viena sistema leidžia numatyti būsimus įvykius, remiantis ankstesne patirtimi, o kita sistema pagrįsta ritminių modelių nustatymu.
Kaip šios dvi sistemos veikia? Ar jie „pradeda“ skirtingu metu, priklausomai nuo konteksto, į kurį turime reaguoti?
Tyrimo autoriai mano, kad atsakymas į šį klausimą taip pat gali padėti mums geriau suprasti, kaip smegenys veikia skirtingomis neurodegeneracinėmis sąlygomis.
Savo ruožtu tai leistų specialistams parengti geresnes strategijas žmonėms, gyvenantiems su tokia liga.
Smegenų regionai, kuriems pavesta „laikas“
Naujausiame tyrime, kurio išvados dabar pateikiamos žurnale PNAS - mokslininkai dirbo su Parkinsono liga arba smegenėlių degeneracija sergančiais žmonėmis.
Abi šios sąlygos pasižymi koordinavimo ir pusiausvyros problemomis, nors atrodo, kad jos veikia skirtingus smegenų regionus.
Nors Parkinsono liga nerviniuose keliuose veikia bazinius ganglijus, kurie yra giliai smegenų žievės viduje įterptas regionas, smegenėlių degeneracijos metu, smegenėlių nervinės ląstelės palaipsniui žūva.
Mokslininkai palygino būdus, kaip žmonės su kiekviena būkle naudojo laiko ženklus atsakydami į skirtingus testus.
Visi tyrimo dalyviai reagavo į dvi skirtingas spalvotų kvadratų sekas, mirksinčias kompiuterio ekrane. Pirmojo pratimo metu spalvoti kvadratai pavyko vienas kitam tolygiai, ritmingai.
Antrojo pratimo metu spalvoti kvadratai pavyko vienas kitam pagal kitokį modelį, kuris nebuvo toks pat pastovus ritmas.
Atlikdami šiuos bandymus, mokslininkai pastebėjo, kad Parkinsono liga sergantys dalyviai paprastai geriau sekasi atlikti kompleksinį modelį, o smegenėlių degeneracija sergantys asmenys geriau reaguoja į ritminės sekos testą.
"Mes parodome, kad pacientams, sergantiems smegenėlių degeneracija, sutrinka naudoti neritmiškus laikinus ženklus, o pacientams, turintiems bazinę ganglijų degeneraciją, susijusią su Parkinsono liga, sutrinka ritminių ženklų naudojimas", - sako prof. Ivry.
Šios išvados leido komandai nustatyti, kurios smegenų sritys buvo susietos su kokia numatoma laiko sistema. Autoriai padarė išvadą, kad ritminis laikas atitinka bazinius ganglijus, o intervalų laikas - remiantis ankstesnės patirties prisiminimais - smegenėles.
Klinikiniai padariniai
Svarbu tai, kad tyrėjai priduria, kad tai meta iššūkį ankstesnėms teorijoms, rodančioms, kad numatomas laikas yra monolitinės sistemos rezultatas.
„Mūsų rezultatai rodo bent du skirtingus smegenų vystymosi būdus, kad būtų galima numatyti ateitį“, - aiškina Breska.
„Ritmu paremta sistema yra jautri periodiniams pasaulio įvykiams, tokiems, kokie būdingi kalbai ir muzikai. Intervalų sistema suteikia bendresnį išankstinį gebėjimą, jautrų laiko dėsningumams, net jei nėra ritminio signalo “.
Assafas Breska
Be to, autoriai priduria, kad tyrimas rodo, kad jei viena iš šių dviejų sistemų nustotų tinkamai veikti, smegenys iš tikrųjų gali pasikliauti kita numatomu laiku. Tai gali turėti reikšmingos įtakos tam, kaip specialistai tvarko Parkinsono liga ar smegenėlių degeneracija sergančių žmonių priežiūrą.
„Mūsų tyrimas nustato ne tik išankstinius kontekstus, kuriuose sutrinka šie neurologiniai pacientai, bet ir kontekstus, kuriuose jie neturi jokių sunkumų, ir rodo, kad mes galėtume modifikuoti jų aplinką, kad jiems būtų lengviau bendrauti su pasauliu, esant jų simptomams. “, - pažymi Breska.
Tyrėjai mano, kad kai kurie būdai padėti žmonėms įveikti žalą vienai iš dviejų smegenų „laiko nustatymo“ sistemų gali apimti programas ir kompiuterinius žaidimus, skirtus smegenims lavinti, taip pat gilios smegenų stimuliacijos metodus.
