Takto váš mozog predpovedá budúce udalosti
Mozog sa učí, ako predvídať budúce udalosti podľa vzorcov. Tento proces sa nazýva „anticipačné načasovanie“ a umožňuje nám úspešne komunikovať s okolitým svetom. Ako to funguje?
Čakajúce načasovanie je čiastočne to, čo nám umožňuje prijímať najvhodnejšie rozhodnutia vo veľmi dynamickom svete.
Na čo sa však tento proces spolieha?
Nová štúdia uskutočnená vedcami z Kalifornskej univerzity v Berkeley vysvetľuje, že pri predvídaní výskytu sa ľudský mozog počíta s dvoma odlišnými systémami.
„Či už ide o šport, hudbu, reč alebo dokonca prideľovanie pozornosti, naša štúdia naznačuje, že načasovanie nie je zjednotený proces, ale že existujú dva odlišné spôsoby, ako robíme časové predpovede, ktoré závisia od rôznych častí mozgu,“ hovorí lead autor štúdie Assaf Breska, postdoktorandský výskumník v oblasti neurovied.
„Spoločne,“ tvrdí hlavný autor štúdie profesor Richard Ivry, „tieto mozgové systémy nám umožňujú nielen existovať v danom okamihu, ale aj aktívne predvídať budúcnosť.“
Vedci zistili, že jeden systém nám umožňuje predvídať budúce udalosti na základe našich minulých skúseností, zatiaľ čo iný systém je založený na identifikácii rytmických vzorcov.
Ako však fungujú tieto dva systémy? „Nakopnú“ sa v rôznom čase, v závislosti od kontextu, na ktorý musíme reagovať?
Autori štúdie sa domnievajú, že odpoveď na túto otázku by nám tiež mohla pomôcť lepšie pochopiť, ako funguje mozog v rôznych neurodegeneratívnych podmienkach.
To by zase umožnilo špecialistom prísť s lepšími stratégiami starostlivosti o ľudí žijúcich s takýmto stavom.
Oblasti mozgu, ktoré majú úlohu „načasovať“
V nedávnej štúdii - ktorej zistenia sa teraz objavujú v časopise PNAS - vedci pracovali s ľuďmi buď s Parkinsonovou chorobou alebo cerebelárnou degeneráciou.
Pre obidve tieto stavy sú charakteristické problémy s koordináciou a rovnováhou, aj keď sa zdá, že ovplyvňujú rôzne oblasti mozgu.
Zatiaľ čo Parkinsonova choroba ovplyvňuje nervové dráhy v bazálnych gangliách, čo je oblasť hlboko vo vnútri mozgovej kôry, pri cerebelárnej degenerácii sú to práve nervové bunky v malom mozgu, ktoré postupne zomierajú.
Vedci porovnávali spôsoby, akými ľudia s každou chorobou reagovali na rôzne testy dočasnými signálmi.
Všetci účastníci štúdie odpovedali na dve rôzne sekvencie farebných štvorcov blikajúcich na obrazovke počítača. V prvom cviku nasledovali farebné štvorce rovnomerne, rytmicky.
V druhom cvičení nasledovali farebné štvorce za sebou v odlišnom vzore, ktorý nedodržiaval rovnomerný rytmus.
Počas týchto testov vedci zistili, že účastníci s Parkinsonovou chorobou mali tendenciu k lepším výkonom pri cvičení so zložitým vzorom, zatiaľ čo pacienti s cerebelárnou degeneráciou lepšie reagovali na test rytmickej postupnosti.
„Ukazujeme, že pacienti s cerebelárnou degeneráciou majú poruchu pri používaní nerytmických časových impulzov, zatiaľ čo pacienti s degeneráciou bazálnych ganglií spojenou s Parkinsonovou chorobou majú poruchu pri používaní rytmických impulzov,“ hovorí profesorka Ivry.
Tieto objavy umožnili tímu zistiť, ktoré oblasti mozgu boli spojené s ktorým predvídacím časovacím systémom. Autori dospeli k záveru, že rytmické načasovanie zodpovedá bazálnym gangliám, zatiaľ čo intervalové načasovanie - na základe spomienok na predchádzajúce skúsenosti - zodpovedá mozočku.
Klinické dôsledky
Je dôležité, že vedci dodávajú, že to spochybňuje predchádzajúce teórie naznačujúce, že anticipačné načasovanie je výsledkom monolitického systému.
„Naše výsledky naznačujú najmenej dva rôzne spôsoby, ako sa vyvinul mozog, aby predvídal budúcnosť,“ vysvetľuje Breska.
„Systém založený na rytme je citlivý na periodické udalosti vo svete, ktoré sú vlastné reči a hudbe. A intervalový systém poskytuje všeobecnejšiu predvídateľnú schopnosť, citlivú na časové zákonitosti, a to aj pri absencii rytmického signálu. “
Assaf Breska
Autori tiež dodávajú, že štúdia naznačuje, že ak by jeden z týchto dvoch systémov prestal správne fungovať, mozog by sa v predpokladanom načasovaní mohol skutočne spoľahnúť na ten druhý. To môže mať dôležité dôsledky na to, ako špecialisti riadia starostlivosť o ľudí s Parkinsonovou chorobou alebo cerebelárnou degeneráciou.
„Naša štúdia identifikuje nielen predpokladané kontexty, v ktorých sú títo neurologickí pacienti poškodení, ale aj kontexty, v ktorých nemajú ťažkosti, a naznačuje, že by sme mohli upraviť ich prostredie tak, aby im uľahčilo interakciu so svetom tvárou v tvár ich symptómom. , “Poznamenáva Breska.
Vedci sa domnievajú, že niektoré spôsoby, ako pomôcť ľuďom vyrovnať sa s poškodením jedného z dvoch „časovacích“ systémov v mozgu, by mohli zahŕňať aplikácie a počítačové hry určené na trénovanie mozgu, ako aj techniky hĺbkovej stimulácie mozgu.
