Burvju triks palīdz zinātniekiem izpētīt, kā smadzenes uztver ķermeni
Neirozinātnieki izmanto “spoguļkastes” ilūziju - klasisku triku, ko izmanto burvji, lai atklātu, kā smadzenes apstrādā vairākus maņu ievadus, lai uztvertu mūsu ķermeni un apkārtējo pasauli.
Šī trika laikā dalībnieks noliek kreiso roku uz galda maza spoguļa atstarojošās virsmas priekšā. Tad viņš noliek labo roku aiz spoguļa, apmēram sešu collu attālumā, kur to nevar redzēt.
Tad viņam tiek lūgts ar abām rokām uzsist galda virsmu, skatoties uz viņa atspulgu. Minūtes laikā viņš jutīsies tā, it kā roka, kuru viņš redz atstarošanos spogulī, būtu viņa labā roka, kaut arī slēptā roka nekustējās.
Šī klasiskā spoguļu kastes ilūzija ir izmantota vairākos neirozinātņu pētījumos, tostarp ar iespējamām ārstēšanas metodēm ar amputātiem, kas palīdz mazināt fantomas ekstremitāšu sāpes, kur tiek uzskatīts, ka tas palīdz smadzenēm pārkartēt un pielāgoties trūkstošajai ekstremitātei.
Tagad Delavēras universitātes (UD) smadzeņu zinātnieka Dr Jareda Medina un doktoranta Yuqi Liu izstrādātā jaunā spoguļa kastes ilūzijas versija velk vairāk priekškara par to, kā smadzenes apstrādā vairākus maņu ievadus, lai uztvertu mūsu ķermeņus un apkārtējo pasauli.
Šajā jaunajā ilūzijas uzņemšanā pētījuma dalībnieki nolika rokas pretējās pozās (viena roka ar plaukstu uz augšu, otra palmu uz leju), radot konfliktu starp vizuālo un proprioceptīvo atgriezenisko saiti rokai aiz spoguļa.
Propriocepcija ir jūsu “sestā sajūta” - sajūta, kur jūsu ķermenis atrodas kosmosā, kas nāk no jūsu muskuļiem un locītavām. Šī sajūta ļauj jums pašpārliecināti pieskarties degunam pat aizvērtām acīm.
Pēc sinhronas abu roku atvēršanas un aizvēršanas pētījuma dalībnieki pēkšņi uztvēra, ka roka aiz spoguļa pagriežas vai pilnībā pagriežas, lai atbilstu rokas atspulgam.
"Pēkšņi mūsu eksperimentu laikā jūs dzirdējāt nedaudz pārsteigta smieklu, kad cilvēki piedzīvoja šo veiklo sajūtu, ka jūtas kā viņu roka pagriezās, kaut arī tā nekustējās," sacīja Medina.
Ilūzijas efektivitāti ietekmēja uztvertās grūtības pārvietot slēpto roku uz rokas stāvokli, kas redzams spogulī. Mazāk ilūziju radās sarežģītākām rotācijām, kurām nepieciešama lielāka slodze.
Šādi biomehāniskie dati, pēc Medinas teiktā, tiek kodēti ķermeņa shēmā, kas atspoguļo jūsu ķermeņa stāvokli kosmosā, ņemot vērā jūsu maņu atgriezenisko saiti, kā arī saglabāto informāciju no muskuļiem un locītavām par to, ko jūsu ķermenis var un ko nevar darīt .
Pēc Medinas teiktā, smadzenes “optimāli integrē” ienākošo sensoro informāciju un pēc tam sakārto, kas ir visuzticamākā jēga.
"Vīzija ir patiešām precīza," sacīja Medina, "bet propriocepcija ir trokšņaināka. Tātad, ja starp šīm maņām ir konflikts, un redze jums saka, ka jūsu roka ir tieši tur, bet propriocepcija saka, ka tā nav, jūsu smadzenes optimāli aprēķina. "
“Vīzija, jo tā ir precīzāka, parasti nosaka. Tomēr mūsu pētījumā smadzenes, šķiet, apsver papildu informāciju - biomehāniskos ierobežojumus no ķermeņa shēmas -, lai atrisinātu šo maņu konfliktu. "
Pētnieku grupa tagad izmanto funkcionālo magnētiskās rezonanses attēlveidošanu (fMRI) UD Biomedicīnas un smadzeņu attēlveidošanas centrā, lai turpinātu izpētīt, kā smadzenes aprēķina un integrē lielu ievadīto daudzumu no visām maņām.
FMRI var atklāt, kuri smadzeņu reģioni darbojas, veicot uzdevumu. Labāk izprotot šos smadzeņu procesus, pētnieki varētu palīdzēt izstrādāt progresīvākas ārstēšanas metodes pacientiem ar smadzeņu traumām, piemēram, insultu, hroniskām sāpēm un citiem traucējumiem, kā arī attīstīt mākslīgās ekstremitātes, kas jūtas kā ķermeņa daļa.
“Kā jūs iemiesojat mākslīgo ekstremitāti? Tam ir jāievēro ķermeņa likumi, kurus esat iemācījies visu mūžu, ”sacīja Medina.
"Ir diezgan svarīgi izdomāt, kā smadzenes risina daudzjūtīgas informācijas problēmu un kā tas attiecas uz iemiesojumu un mūsu pašsajūtu. Šie foršie triki un ilūzijas ir ceļš, lai saprastu, kā darbojas prāts. ”
Pētījums parādās žurnālā Zinātniskie ziņojumi.
Avots: Delavēras Universitāte
