Так ваш мозок передбачає майбутні події
Мозок вчить, як передбачати майбутні події за шаблонами. Цей процес називається «випереджаючим терміном», і він дозволяє нам успішно взаємодіяти з навколишнім світом. Як це працює?
Передбачуваний час - це частково те, що дозволяє нам приймати найбільш відповідні рішення в дуже динамічному світі.
Але на що покладається цей процес?
Нове дослідження, проведене дослідниками з Каліфорнійського університету в Берклі, пояснює, що, передбачаючи подію, мозок людини розраховує на дві різні системи.
"Будь то спорт, музика, мова чи навіть приділення уваги, наше дослідження припускає, що хронометраж не є єдиним процесом, але є два різні способи, за допомогою яких ми робимо тимчасові прогнози, і це залежить від різних частин мозку", - говорить керівник автор дослідження Асаф Бреска, докторант з неврології.
«Разом, - стверджує старший автор дослідження професор Річард Іврі, - ці мозкові системи дозволяють нам не просто існувати в даний момент, а й активно передбачати майбутнє».
Дослідники виявили, що одна система дозволяє передбачити майбутні події на основі нашого минулого досвіду, тоді як інша система базується на ідентифікації ритмічних закономірностей.
Однак як працюють ці дві системи? Чи вони “б’ються” в різний час, залежно від контексту, на який нам потрібно реагувати?
Відповідаючи на це питання, вважають автори дослідження, це також може допомогти нам краще зрозуміти, як працює мозок в різних нейродегенеративних умовах.
У свою чергу, це дозволило б спеціалістам розробити кращі стратегії догляду за людьми, які живуть із таким станом.
Регіони мозку, на які покладено завдання "хронометраж"
В недавньому дослідженні - висновки якого зараз з’являються в журналі PNAS - вчені працювали з людьми або з хворобою Паркінсона, або з дегенерацією мозочка.
Обидва ці стани характеризуються проблемами з координацією та рівновагою, хоча, схоже, вони впливають на різні ділянки мозку.
У той час як хвороба Паркінсона впливає на нервові шляхи в базальних гангліях, що є областю, вбудованою глибоко всередину кори головного мозку, в процесі дегенерації мозочка, нервові клітини мозочка поступово гинуть.
Дослідники порівняли способи, за допомогою яких люди з кожним захворюванням використовували тимчасові сигнали для реагування на різні тести.
Усі учасники дослідження реагували на дві різні послідовності кольорових квадратів, що виблискували на екрані комп'ютера. У першій вправі кольорові квадрати змінювали один одного у рівномірному, ритмічному темпі.
У другій вправі кольорові квадрати змінювали один одного за різним малюнком, який не дотримувався однакового рівномірного ритму.
Під час цих тестів дослідники відзначали, що учасники хвороби Паркінсона, як правило, ефективніше виконували вправи із складною схемою, тоді як ті, хто страждав на дегенерацію мозочка, краще реагували на тест на ритмічну сукцесію.
"Ми показуємо, що пацієнти з дегенерацією мозочка порушують використання неритмічних тимчасових сигналів, тоді як пацієнти з дегенерацією базальних гангліїв, пов'язаною з хворобою Паркінсона, мають ритмічні сигнали", - говорить професор Іврі.
Ці висновки дозволили команді визначити, які ділянки мозку були пов’язані з якою системою випередження часу. Автори дійшли висновку, що ритмічна синхронізація відповідає базальним гангліям, тоді як інтервальна синхронізація - на основі спогадів про попередній досвід - відповідає мозочку.
Клінічні наслідки
Що важливо, додають дослідники, це кидає виклик попереднім теоріям, які передбачають, що випереджальний хронометраж є результатом монолітної системи.
"Наші результати пропонують принаймні два різні шляхи розвитку мозку для передбачення майбутнього", - пояснює Бреска.
“Система, що базується на ритміці, чутлива до періодичних подій у світі, таких як властиві мовленню та музиці. А інтервальна система забезпечує більш загальну передбачувальну здатність, чутливу до часових закономірностей, навіть за відсутності ритмічного сигналу ».
Асаф Бреска
Крім того, автори додають, дослідження показує, що якщо одна з цих двох систем перестане працювати належним чином, мозок може насправді мати змогу покладатися на іншу для випереджальних термінів. Це може мати важливе значення для того, як спеціалісти керують доглядом за людьми з хворобою Паркінсона або дегенерацією мозочка.
"Наше дослідження визначає не тільки очікувальний контекст, в якому ці неврологічні пацієнти погіршуються, але і контексти, в яких їм не складно, припускаючи, що ми можемо модифікувати їх середовище, щоб полегшити їм взаємодію зі світом перед їх симптомами. », - зазначає Бреска.
Дослідники вважають, що деякі способи допомогти людям впоратися з пошкодженням однієї з двох систем "синхронізації" мозку можуть включати програми та комп'ютерні ігри, призначені для тренування мозку, а також методи глибокої стимуляції мозку.
