https://frosthead.com

Kuidas inimese aju jälgib kiirust 100 km / h

Pesapalli visata on raske. Nagu xkcd eile juhtis tähelepanu, nõuab lööja täpne viskamine, et kang vabastab palli äärmiselt täpsel hetkel - kui see toimub rohkem kui pool millisekundi liiga vara või liiga hilja, jätab see streigi tsooni täielikult. Kuna meie närviimpulsside käe ulatuse katmiseks kulub palju kauem (tervelt viis millisekundit), nõuab see aju, et aju saadaks käele signaali kuuli vabastamiseks, enne kui käsi on korralikult visanud. positsioon.

See üks on veelgi raskem kui kiirpalli viskamine, kuid võib-olla lööb selle ühe. Selle hetke vahel, kui teie silmad objekti näevad, ja hetke, kui teie aju selle registreerib, on 100 millisekundi pikkune viivitus. Selle tulemusel, kui taigen näeb kiiret palli lendavat kiirusel 100 km / h, on see juba liikunud veel 12, 5 jalga selleks ajaks, kui tema aju on selle asukoha tegelikult registreerinud.

Kuidas siis õnnestub taignatel kunagi kontakt luua 100 miili / h kiirpallidega - või selles osas 75 miili tunnis kiirusega?

Täna ajakirjas Neuron avaldatud uuringus kasutasid UC Berkeley teadlased fMRI (funktsionaalne magnetresonantstomograafia), et täpsustada ajus prognoosimismehhanisme, mis võimaldavad lööjatel jälgida pigi (ja võimaldavad igasugustel inimestel kujutada liikuvate objektide teid üldine). Nad leidsid, et aju on võimeline neid trajektooris objekte tõhusalt edasi lükkama alates hetkest, kui ta neid esimest korda näeb, simuleerides nende rada nende suuna ja kiiruse põhjal ning võimaldades meil alateadlikult projitseerida sinna, kus nad hetk hiljem asuvad.

Uurimisrühm pani osalejad fMRI masinasse (mis mõõdab reaalajas verevoolu aju erinevatesse osadesse) ja laskis neil vaadata ekraani, millel oli näha välgu lohistamisefekt (allpool), visuaalne illusioon, milles liikuv taust põhjustab aju tõlgendada ekslikult lühikese välguga liikumatuid objekte liikuvana. "Aju tõlgendab välku liikuva tausta osana ja rakendab seetõttu oma ennustusmehhanismi, et kompenseerida töötlemisega seotud viivitusi, " ütles paberi juhtiv autor Gerrit Maus pressiteates.

Kuna osalejate aju arvas, et need lühidalt vilkuvad kastid liiguvad, püstitasid teadlased hüpoteesi, et nende aju piirkond, mis vastutab objektide liikumise ennustamise eest, näitab suurenenud aktiivsust. Sarnaselt, kui näidatakse videot, kus taust ei liikunud, kuid vilkuvad objektid tegelikult tegid, põhjustab sama liikumise ennustamise mehhanism sarnase neuronite aktiivsuse. Mõlemal juhul näitas nende visuaalse ajukoore V5 piirkond eristavat aktiivsust, mis viitab sellele, et selles piirkonnas asuvad liikumise ennustamise võimalused, mis võimaldavad meil kiiresti liikuvaid objekte jälgida.

Varem, ühes teises uuringus, oli sama meeskond V5 piirkonnas nullitud, kasutades piirkonna katkestamiseks transkraniaalset magnetilist stimulatsiooni (mis häirib ajutegevust) ja leidis, et osalejad olid objektide liikumise ennustamisel vähem tõhusad. "Nüüd ei näe me mitte ainult ennustamise tulemusi piirkonnas V5, vaid võime näidata ka seda, et see on põhjuslikult seotud võimaldamaks meil objekte ennustatud kohtades täpselt näha, " sõnas Maus.

Pole just palju hüpata, kui arvata, et see ennustusmehhanism on mõnede inimeste jaoks keerukam kui teiste jaoks - see on põhjus, miks enamus meist viriseb, kui üritatakse suurliiga kanali kiirpalli lüüa.

Teadlaste sõnul võib selle mehhanismi tõrge olla tööl, inimestel, kellel on liikumise tajumise häired nagu akinetopsia, mis jätab liikumatute objektide nägemise võimaluse täielikult puutumatuks, kuid muudab inimese sisuliselt pimedaks kõige suhtes, mis liigub. Parem mõistmine, kuidas V5 piirkonna neuroloogiline aktiivsus - koos teiste ajupiirkondadega - võimaldab meil liikumist jälgida ja ennustada, võib pikas perspektiivis aidata meil välja töötada sedalaadi häirete ravi.

Kuidas inimese aju jälgib kiirust 100 km / h