Čarovniški trik pomaga znanstvenikom preučiti, kako možgani zaznavajo telo
Nevroznanstveniki z iluzijo "zrcalne škatle", klasičnim trikom, ki ga uporabljajo čarovniki, razkrivajo, kako možgani obdelujejo več senzoričnih vložkov, da zaznajo naša telesa in svet okoli nas.
Med tem trikom udeleženec položi levo roko na mizo pred odsevno površino majhnega ogledala. Nato položi desno roko za približno šest centimetrov stran ogledala, kjer ga ne vidi.
Nato ga prosimo, da z obema rokama tapka površino mize, medtem ko gleda svoj odsev. V eni minuti se bo počutil, kot da je roka, ki jo zagleda v ogledalu, njegova desna roka - čeprav se skrita roka ni premaknila.
Ta klasična iluzija zrcalne škatle je bila uporabljena v številnih študijah nevroznanosti, vključno z amputiranci kot možnim zdravljenjem za zmanjšanje fantomske bolečine v okončinah, kjer naj bi pomagala možganom na novo preslikati in se prilagoditi na manjkajoči ud.
Zdaj nova različica iluzije zrcalne škatle, ki sta jo razvila znanstvenik za možgane dr. Jared Medina z univerze v Delawareju (UD) in doktorski študent Yuqi Liu, odmika več zavese o tem, kako možgani obdelujejo več senzoričnih vložkov, da zaznajo naša telesa. in svet okoli nas.
V tem novem pogledu na iluzijo so udeleženci študije položili roke v nasprotno držo (ena roka z dlanjo navzgor, druga z dlanjo navzdol), kar je ustvarilo konflikt med vizualnimi in proprioceptivnimi povratnimi informacijami za roko za ogledalom.
Propriocepcija je vaš "šesti čut", občutek, kje je vaše telo v vesolju, ki prihaja iz mišic in sklepov. Ta občutek vam omogoča, da se nosu samozavestno dotikate tudi z zaprtimi očmi.
Po sinhronem odpiranju in zapiranju obeh rok so udeleženci študije nenadoma zaznali, da se je roka za ogledalom zasukala ali popolnoma obrnila, da ustreza odsevu roke.
"Med našimi poskusi bi kar naenkrat zaslišali malo smeha presenečenja, ko bi ljudje občutili ta čudovit občutek, kot da bi se njihova roka obrnila, čeprav se ni premaknila," je dejala Medina.
Na učinkovitost iluzije so vplivale zaznane težave pri premikanju skrite roke v položaj roke, ki ga vidimo v ogledalu. Manj iluzij se je zgodilo pri težjih rotacijah, ki zahtevajo večjo obremenitev.
Takšni biomehanski podatki so po besedah Medine kodirani v telesni shemi, kar predstavlja vaš položaj telesa v prostoru, ki upošteva povratne informacije vaših čutov, pa tudi shranjene informacije iz mišic in sklepov o tem, kaj vaše telo lahko in česa ne more. .
Po navedbah Medine možgani naredijo "optimalno integracijo" vhodnih senzoričnih informacij in nato razvrstijo, kaj je najbolj zanesljivo.
»Vid je res natančen,« je dejala Medina, »toda propriocepcija je bolj hrupna. Torej, če obstaja konflikt med temi čutili in vam vid govori, da je vaša roka ravno tam, vendar propriocepcija pravi, da ni, vaši možgani optimalno računajo. "
“Vizija praviloma pravi, ker je natančnejša. Vendar se zdi, da v naši študiji možgani pri reševanju tega konflikta med čutili upoštevajo tudi dodatne informacije - biomehanske omejitve iz telesne sheme. "
Raziskovalna skupina zdaj uporablja funkcijsko slikanje z magnetno resonanco (fMRI) v UD-jevem centru za biomedicinsko in možgansko slikanje, da bi nadalje raziskala, kako možgani izračunajo in integrirajo veliko količino vhodnih podatkov, ki jih prejmejo od vseh čutov.
FMRI lahko razkrije, kateri predeli možganov delujejo med izvajanjem naloge. Boljše razumevanje teh možganskih procesov bi lahko raziskovalcem pomagalo razviti naprednejše zdravljenje za bolnike z možganskimi poškodbami, kot so kapi, kronične bolečine in druge motnje, pa tudi razviti umetne okončine, ki se počutijo kot del telesa.
»Kako utelešaš umetni ud? Spoštovati mora zakone telesa, ki ste se ga učili vse življenje, «je dejala Medina.
»Pomembno je ugotoviti, kako možgani rešujejo problem večsenzoričnih informacij in kako je to povezano z utelešenjem in našim občutkom samega sebe. Ti kul triki in iluzije so pot do razumevanja, kako deluje um. "
Študija je objavljena v reviji Znanstvena poročila.
Vir: Univerza v Delawareju
