Έτσι ο εγκέφαλός σας προβλέπει μελλοντικά γεγονότα
Οι εγκέφαλοι μαθαίνουν πώς να προβλέπουν μελλοντικά συμβάντα από μοτίβα. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται «προληπτικός χρονισμός» και μας επιτρέπει να αλληλεπιδρούμε με επιτυχία με τον κόσμο γύρω μας. Πώς λειτουργεί;
Ο προγνωστικός συγχρονισμός είναι, εν μέρει, αυτό που μας επιτρέπει να λαμβάνουμε τις πιο κατάλληλες αποφάσεις σε έναν πολύ δυναμικό κόσμο.
Αλλά σε τι βασίζεται αυτή η διαδικασία;
Μια νέα μελέτη που διεξήχθη από ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ, εξηγεί ότι, στην πρόβλεψη ενός περιστατικού, ο ανθρώπινος εγκέφαλος βασίζεται σε δύο διαφορετικά συστήματα.
«Είτε πρόκειται για αθλήματα, μουσική, ομιλία ή ακόμα και για την προσοχή, η μελέτη μας δείχνει ότι ο συγχρονισμός δεν είναι μια ενοποιημένη διαδικασία, αλλά ότι υπάρχουν δύο διαφορετικοί τρόποι με τους οποίους κάνουμε χρονικές προβλέψεις και αυτοί εξαρτώνται από διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου», λέει ο μόλυβδος. συγγραφέας μελέτης Assaf Breska, μεταδιδακτορικός ερευνητής στη νευροεπιστήμη.
«Μαζί», δηλώνει ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης καθηγητής Richard Ivry, «αυτά τα εγκεφαλικά συστήματα μας επιτρέπουν να μην υπάρχει μόνο αυτή τη στιγμή, αλλά και να προσβλέπουμε ενεργά στο μέλλον».
Ένα σύστημα, οι ερευνητές βρήκαν, μας επιτρέπει να προβλέψουμε μελλοντικά περιστατικά με βάση τις προηγούμενες εμπειρίες μας, ενώ ένα άλλο σύστημα βασίζεται στον προσδιορισμό των ρυθμικών προτύπων.
Πώς λειτουργούν όμως αυτά τα δύο συστήματα; Μήπως «κλωτσούν» σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, ανάλογα με το πλαίσιο στο οποίο πρέπει να ανταποκριθούμε;
Απαντώντας σε αυτήν την ερώτηση, οι συγγραφείς της μελέτης πιστεύουν ότι θα μπορούσαν επίσης να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε καλύτερα πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος σε διαφορετικές νευροεκφυλιστικές καταστάσεις.
Με τη σειρά του, αυτό θα επέτρεπε στους ειδικούς να βρουν καλύτερες στρατηγικές για να φροντίσουν τα άτομα που ζουν με μια τέτοια κατάσταση.
Οι περιοχές του εγκεφάλου που είναι επιφορτισμένες με «χρονισμό»
Στην πρόσφατη μελέτη - τα ευρήματα της οποίας εμφανίζονται τώρα στο περιοδικό PNAS - οι επιστήμονες συνεργάστηκαν με άτομα με νόσο του Πάρκινσον ή παρεγκεφαλιδικό εκφυλισμό.
Και οι δύο αυτές καταστάσεις χαρακτηρίζονται από προβλήματα συντονισμού και ισορροπίας, αν και φαίνεται να επηρεάζουν διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου.
Ενώ η νόσος του Πάρκινσον επηρεάζει τις νευρικές οδούς στα βασικά γάγγλια, η οποία είναι μια περιοχή που είναι ενσωματωμένη βαθιά μέσα στον εγκεφαλικό φλοιό, στον εκφυλισμό της παρεγκεφαλίδας, είναι νευρικά κύτταρα στην παρεγκεφαλίδα που πεθαίνουν προοδευτικά.
Οι ερευνητές συνέκριναν τους τρόπους με τους οποίους τα άτομα με κάθε πάθηση χρησιμοποίησαν χρονικά στοιχεία για να ανταποκριθούν σε διαφορετικές δοκιμές.
Όλοι οι συμμετέχοντες στη μελέτη ανταποκρίθηκαν σε δύο διαφορετικές ακολουθίες χρωματιστών τετραγώνων που αναβοσβήνουν σε μια οθόνη υπολογιστή. Στην πρώτη άσκηση, τα χρωματιστά τετράγωνα διαδέχθηκαν το ένα το άλλο με σταθερό, ρυθμικό ρυθμό.
Στη δεύτερη άσκηση, τα χρωματιστά τετράγωνα πέτυχαν το ένα το άλλο με διαφορετικό μοτίβο που δεν ακολούθησε τον ίδιο σταθερό ρυθμό.
Κατά τη διάρκεια αυτών των δοκιμών, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι οι συμμετέχοντες με τη νόσο του Πάρκινσον είχαν την τάση να αποδίδουν καλύτερα στη σύνθετη άσκηση μοτίβου, ενώ εκείνοι με παρεγκεφαλιδικό εκφυλισμό ανταποκρίθηκαν καλύτερα στο ρυθμικό διαδοχικό τεστ.
«Δείχνουμε ότι οι ασθενείς με παρεγκεφαλιδικό εκφυλισμό είναι εξασθενημένοι στη χρήση μη ρυθμικών χρονικών ενδείξεων, ενώ οι ασθενείς με εκφυλισμό των βασικών γαγγλίων που σχετίζονται με τη νόσο του Πάρκινσον είναι εξασθενημένοι στη χρήση ρυθμικών συνθηκών», λέει ο καθηγητής Ivry.
Αυτά τα ευρήματα επέτρεψαν στην ομάδα να εντοπίσει ποιες περιοχές του εγκεφάλου συνδέθηκαν με το σύστημα προληπτικού χρονισμού. Οι συγγραφείς κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο ρυθμικός συγχρονισμός αντιστοιχεί στα βασικά γάγγλια, ενώ ο χρονικός χρόνος - με βάση τις αναμνήσεις προηγούμενης εμπειρίας - αντιστοιχεί στην παρεγκεφαλίδα.
Κλινικές επιπτώσεις
Είναι σημαντικό, προσθέτουν οι ερευνητές, αυτό προκαλεί προηγούμενες θεωρίες που υποδηλώνουν ότι ο προληπτικός συγχρονισμός είναι το αποτέλεσμα ενός μονολιθικού συστήματος.
«Τα αποτελέσματά μας προτείνουν τουλάχιστον δύο διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους ο εγκέφαλος έχει εξελιχθεί για να προβλέψει το μέλλον», εξηγεί η Μπρέσκα.
«Ένα σύστημα βασισμένο σε ρυθμό είναι ευαίσθητο σε περιοδικά γεγονότα στον κόσμο, όπως είναι εγγενές στην ομιλία και τη μουσική. Και ένα σύστημα μεσοδιαστήματος παρέχει μια πιο γενική προγνωστική ικανότητα, ευαίσθητη στις χρονικές κανονικότητες, ακόμη και όταν δεν υπάρχει ρυθμικό σήμα. "
Άσαφ Μπρέσκα
Επίσης, προσθέτουν οι συγγραφείς, η μελέτη προτείνει ότι εάν ένα από αυτά τα δύο συστήματα σταματήσει να λειτουργεί σωστά, ο εγκέφαλος μπορεί στην πραγματικότητα να μπορεί να βασίζεται στο άλλο για προληπτικό χρονισμό. Αυτό μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις στο πώς οι ειδικοί διαχειρίζονται τη φροντίδα των ατόμων με νόσο του Πάρκινσον ή παρεγκεφαλιδικό εκφυλισμό.
«Η μελέτη μας εντοπίζει όχι μόνο τα προληπτικά πλαίσια στα οποία αυτοί οι νευρολογικοί ασθενείς είναι εξασθενημένοι, αλλά και τα περιβάλλοντα στα οποία δεν έχουν καμία δυσκολία, υποδηλώνοντας ότι θα μπορούσαμε να τροποποιήσουμε το περιβάλλον τους για να διευκολύνουμε την αλληλεπίδρασή τους με τον κόσμο ενόψει των συμπτωμάτων τους », Σημειώνει η Μπρέσκα.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ορισμένοι τρόποι να βοηθήσουν τους ανθρώπους να αντιμετωπίσουν τη ζημιά σε ένα από τα δύο συστήματα «χρονισμού» στον εγκέφαλο θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν εφαρμογές και ηλεκτρονικά παιχνίδια που έχουν σχεδιαστεί για να εκπαιδεύσουν τον εγκέφαλο, καθώς και τεχνικές βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης.
