Ученые выяснили, что, пытаясь предугадать будущее мозг использует два типа часов: один опирается на воспоминания, другой – на ритм, - пишет sciencedaily.com.
Мозг человека способен работать на опережение – знает, что в следующую секунду нужно будет выполнить то или иное действие. Например, это работает, когда вы нажимаете на педаль газа за долю секунды до того, как загорится зеленый свет.
Оба типа опережающих часов имеют значение для нашей способности ориентироваться в мире.
Исследование Калифорнийского университета в Беркли показывает, что нейронные сети, управляющие каждым типом времени, разделены между двумя различными частями мозга в зависимости от задачи.
«Будь то спорт, музыка, речь…, наше исследование предполагает, что течение времени в человеческом мозге - это не единый процесс, есть два разных способа, с помощью которых мы делаем временные предсказания, и они зависят от разных частей мозга», - говорит ведущий автор Ассаф Бреска, докторант-исследователь в области нейронауки в Калифорнийском университете в Беркли.
Выводы исследования предлагают новый взгляд на то, как люди вычисляют, когда им нужно двигаться.
«Вместе две системы мозга позволяют нам не просто существовать в данный момент, но также активно предвидеть будущее», - добавил старший научный сотрудник исследования Ричард Иври, невролог Калифорнийского университета в Беркли.
Бреска и Иври изучали хорошо развитые прогностические способности и дефицит таковых у людей с болезнью Паркинсона и дегенерацией мозжечка.
Они связали ритмическую синхронизацию с базальными ядрами, а временной интервал - внутренний таймер, основанный главным образом на нашей памяти предыдущих опытов, - с мозжечком. Оба являются основными областями мозга, связанными с движением и познанием. Более того, результаты показывают, что, если один из этих нейронных механизмов восприятия времени работает с перебоями, другой теоретически может вмешаться.
По словам Брески, возможно немедикаментозное воздействие на мозг пациентов, у которых нарушена какая-то функция нейронных часов: это могут быть компьютерные игры для мозга и приложения для смартфонов, глубокая стимуляцию мозга и т.д.
Чтобы прийти к выводам, Бреска и Иври сравнили, насколько хорошо пациенты с болезнью Паркинсона и мозжечковой дегенерацией использовали «временные» сигналы, чтобы сосредоточить свое внимание.
Обе группы просматривали последовательности красных, белых и зеленых квадратов, которые мелькали на разных скоростях на экране компьютера, и нажимали кнопку в тот момент, когда они увидели зеленый квадрат. Белые квадраты предупреждали их о появлении зеленого квадрата.
В одной последовательности красные, белые и зеленые квадраты следовали устойчивому ритму, и пациенты с дегенерацией мозжечка хорошо реагировали на эти ритмические сигналы.
В другом случае цветные квадраты перемещались в более сложном рисунке с разными интервалами между красными и зелеными квадратами. Эта последовательность была легче для пациентов с болезнью Паркинсона.
«Мы показали, что пациентам с дегенерацией мозжечка сложнее даются неритмичные временные сигналы, а пациентам с дегенерацией базальных ганглиев, связанной с болезнью Паркинсона, труднее воспринимать ритмические сигналы», - сказал Иври.
В конечном счете, результаты подтверждают, что мозг использует два разных механизма для совершения действия, опережающих время, бросая вызов теориям, что только одна система мозга справляется со всеми нашими потребностями в согласованности действий со временем.
«Наши результаты показывают, по крайней мере, два разных способа, в которых мозг эволюционировал, чтобы предвидеть будущее», - сказала Бреска.
«Система, основанная на ритме, чувствительна к периодическим
событиям в мире, это присуще речи и музыке, - добавил он. - А
интервальная система обеспечивает более общую упреждающую
способность, чувствительную к временным закономерностям даже в
отсутствие ритмического сигнала».
[Фото: sciencedaily.com]
