Новые исследования показывают, что мозг предвидит будущие события с помощью процесса, называемого упреждением.
Ключевые выводы
- Две системы работают вместе, чтобы предсказывать будущее на основе прошлых действий или событий, хранящихся в мозгу.
- Исследователи работали с людьми с болезнью Паркинсона или дегенерацией мозжечка, чтобы проверить свою гипотезу.
- Исследователи сравнили, как люди с этими состояниями, используя временные подсказки, реагируют на определенные тесты.
Мозг использует множество сложных механизмов как для расчета времени, так и для предикативных действий. Ученые обнаружили, что мы предвосхищаем время и события в двух разных частях мозга. Независимо от того, взаимодействуете ли вы со знакомым стимулом, таким как нажатие педали газа до того, как загорится зеленый свет, или предварительно качаете головой под популярную песню, ваш мозг взаимодействует как с прошлым, так и с предполагаемым будущим, чтобы принять решение или подумать.
Новое исследование Калифорнийского университета в Беркли подтверждает идею о том, что эти разные способы отсчета времени разделены в мозге. Ассаф Бреска, ведущий исследователь и научный сотрудник Калифорнийского университета в Беркли, говорит:
«Будь то спорт, музыка, речь или даже распределение внимания, наше исследование предполагает, что синхронизация не является единым процессом, а существует два разных способа, которыми мы делаем временные прогнозы, и они зависят от разных части мозга».
Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Science.
Эти две системы вместе помогают нам жить настоящим и предвидеть, что будет дальше.
Как ваш мозг предсказывает будущие события с помощью прогнозирования времени
Исследователи изучали, как различается время ожидания у людей с болезнью Паркинсона и дегенерацией мозжечка
Их интересовали два типа синхронизации: ритмическая синхронизация, связанная с базальными ганглиями, и интервальная синхронизация, связанная с мозжечком. Они оба важны для основных областей мозга, которые отвечают за движение и познание.
Чтобы проверить различные степени предвосхищающего времени, исследователи использовали временные подсказки для измерения уровня внимания участников.
«Чтобы решить эти проблемы, мы протестировали людей с дегенерацией мозжечка или болезнью Паркинсона, причем последняя служит моделью дисфункции базальных ганглиев, на задачах временного прогнозирования в субсекундном диапазоне».
Каждая группа просматривала последовательность красных, белых и зеленых квадратов, движущихся по экрану. Им сказали нажать кнопку, когда они увидели зеленый квадрат. Белый квадрат служил предупреждением о том, что следующим появится зеленый квадрат.
Следующая последовательность квадратов, меняющих цвет, состояла из квадратов того же цвета, которые мерцали в постоянном ритме. Было обнаружено, что пациенты с дегенерацией мозжечка хорошо реагировали на эти сигналы.
Другая последовательность следовала более сложной схеме с более рандомизированным интервалом красных и зеленых квадратов. Было обнаружено, что это легче для людей с болезнью Паркинсона.
«Мы показываем, что у пациентов с дегенерацией мозжечка нарушено использование неритмических временных сигналов, в то время как у пациентов с дегенерацией базальных ганглиев, связанной с болезнью Паркинсона, нарушено использование ритмических сигналов», - говорит исследователь Ричард Б. Иври.
Две системы мозга, отвечающие за предсказание будущего
Нейробиологи теперь считают, что эти результаты подтверждают, что мозг действительно использует два отдельных механизма для упреждающей синхронизации, оба из которых расположены в базальных ганглиях и мозжечке.
Бреска говорит:
«Наши результаты предполагают, по крайней мере, два различных пути развития мозга для предвидения будущего… Система, основанная на ритмах, чувствительна к периодическим событиям в мире, таким как речь и музыка… А интервальная система обеспечивает более общую предвосхищающую способность, чувствительную к временным закономерностям даже в отсутствие ритмического сигнала».
Их результаты бросают вызов современным теориям, утверждающим, что мозг использует единую систему для управления всеми временными действиями.
Исследователи думают, что они смогут разработать специализированные методы помощи людям с повреждением одной из их систем отсчета времени. Некоторые из этих вещей могут включать игры, предназначенные для тренировки неисправной и затронутой части.
D-Buonomano-BrainTime-042917-Twitter
content.jwplatform.com