Ini adalah bagaimana otak anda meramalkan kejadian masa depan
Otak belajar bagaimana menjangka kejadian masa depan dari corak. Proses ini disebut "jangka masa jangkaan", dan ini membolehkan kita berjaya berinteraksi dengan dunia di sekitar kita. Bagaimanakah ia berfungsi?
Jangka masa antisipatif adalah, sebahagiannya, yang memungkinkan kita membuat keputusan yang paling tepat dalam dunia yang sangat dinamik.
Tetapi apa proses ini bergantung?
Satu kajian baru yang dilakukan oleh penyelidik dari University of California, Berkeley, menjelaskan bahawa, dalam menjangkakan kejadian, otak manusia bergantung pada dua sistem yang berbeza.
"Sama ada sukan, muzik, pertuturan atau bahkan memberikan perhatian, kajian kami menunjukkan bahawa masa bukan proses yang bersatu, tetapi ada dua cara yang berbeza di mana kita membuat ramalan temporal dan ini bergantung pada bahagian otak yang berlainan," kata ketua penulis kajian Assaf Breska, seorang penyelidik pasca doktoral dalam bidang neurosains.
"Bersama-sama," kata penulis kajian senior Prof Richard Ivry, "sistem otak ini memungkinkan kita untuk tidak hanya ada pada saat ini, tetapi juga secara aktif menjangka masa depan."
Satu sistem, para penyelidik mendapati, membolehkan kita menjangka kejadian masa depan berdasarkan pengalaman masa lalu kita, sementara sistem lain berdasarkan pengenalpastian corak irama.
Bagaimana cara kedua sistem ini berfungsi? Apakah mereka "menendang" pada waktu yang berlainan, bergantung pada konteks yang harus kita balas?
Menjawab soalan ini, penulis kajian percaya, dapat membantu kita lebih memahami bagaimana otak berfungsi dalam keadaan neurodegeneratif yang berbeza.
Pada gilirannya, ini akan membolehkan pakar membuat strategi yang lebih baik untuk merawat orang yang hidup dengan keadaan seperti itu.
Kawasan otak yang ditugaskan untuk ‘timing’
Dalam kajian baru-baru ini - penemuan yang kini muncul dalam jurnal PNAS - para saintis bekerja dengan orang yang menghidap penyakit Parkinson atau degenerasi serebelum.
Kedua-dua keadaan ini dicirikan oleh masalah dengan koordinasi dan keseimbangan, walaupun nampaknya mempengaruhi kawasan otak yang berlainan.
Walaupun Parkinson mempengaruhi laluan saraf di ganglia basal, yang merupakan wilayah yang tertanam jauh di dalam korteks serebrum, dalam degenerasi serebelum, sel-sel saraf di cerebellum yang secara progresif mati.
Para penyelidik membandingkan cara di mana orang dengan setiap keadaan menggunakan isyarat temporal untuk bertindak balas terhadap ujian yang berbeza.
Semua peserta kajian memberi respons kepada dua urutan kotak berwarna yang berkelip-kelip di skrin komputer. Pada latihan pertama, kotak berwarna berjaya satu sama lain dengan rentak dan rentak yang stabil.
Pada latihan kedua, kotak berwarna berjaya satu sama lain dengan corak berbeza yang tidak mengikuti irama stabil yang sama.
Semasa ujian ini, para penyelidik memerhatikan bahawa peserta dengan penyakit Parkinson cenderung berprestasi lebih baik pada latihan corak yang kompleks, sementara mereka yang mengalami degenerasi serebelar memberi reaksi yang lebih baik terhadap ujian penggantian irama.
"Kami menunjukkan bahawa pesakit dengan degenerasi serebelar mengalami gangguan dalam menggunakan isyarat temporal yang tidak berirama sementara pasien dengan degenerasi ganglia basal yang terkait dengan penyakit Parkinson mengalami gangguan dalam menggunakan isyarat irama," kata Prof Ivry.
Penemuan ini membolehkan pasukan mengenal pasti kawasan otak mana yang dihubungkan dengan sistem jangka masa antisipasi. Penulis menyimpulkan bahawa masa berirama sesuai dengan ganglia basal, sementara waktu selang - berdasarkan kenangan pengalaman sebelumnya - sesuai dengan otak kecil.
Implikasi klinikal
Yang penting, para penyelidik menambah, ini mencabar teori-teori sebelumnya yang menunjukkan bahawa jangka masa jangkaan adalah hasil dari sistem monolitik.
"Hasil kami menunjukkan sekurang-kurangnya dua cara yang berbeza di mana otak telah berkembang untuk menjangka masa depan," jelas Breska.
“Sistem berasaskan irama sensitif terhadap peristiwa berkala di dunia seperti yang terdapat dalam pertuturan dan muzik. Dan sistem selang memberikan kemampuan antisipasi yang lebih umum, sensitif terhadap keteraturan temporal walaupun tanpa adanya isyarat berirama. "
Assaf Breska
Selain itu, penulis menambah, kajian menunjukkan bahawa sekiranya salah satu dari dua sistem ini berhenti berfungsi dengan baik, otak sebenarnya dapat bergantung pada sistem yang lain untuk jangka masa yang tepat. Ini mungkin mempunyai implikasi penting untuk bagaimana pakar mengurus perawatan orang yang menghidap penyakit Parkinson atau degenerasi cerebellar.
"Kajian kami mengidentifikasi tidak hanya konteks antisipasi di mana pesakit neurologi ini mengalami gangguan, tetapi juga konteks di mana mereka tidak mengalami kesulitan, menunjukkan kami dapat mengubah persekitaran mereka untuk mempermudah mereka berinteraksi dengan dunia dalam menghadapi gejala mereka , ”Nota Breska.
Para penyelidik percaya bahawa beberapa cara untuk membantu orang mengatasi kerusakan salah satu dari dua sistem "penentuan waktu" di otak termasuk aplikasi dan permainan komputer yang dirancang untuk melatih otak, serta teknik rangsangan otak yang mendalam.
