Mycket ofta gör människor så kallade proaktiva åtgärder utan att ens tänka på det. Till exempel när en person bakom ratten trycker på gaspedalen ett ögonblick innan det gula trafikljuset blir grönt, eller börjar tappa ut rytmen för en bekant melodi ett ögonblick innan den börjar spela i spellistan.
I sådana fall förlitar man sig å ena sidan på erfarenheterna från tidigare, lagrade i minnet och å andra sidan på en känsla av rytm. Vår hjärna använder de så kallade temporära mönstren för att förutsäga när en händelse kommer att inträffa. Detta gör att du kan koncentrera uppmärksamheten på den och utföra vissa åtgärder.
Dessutom kan "prediktiva sammanhang" vara olika. Till exempel, i exemplet med trafikljus, känner en person i förväg ett specifikt tidsintervall mellan två händelser (ändra signaler), och om han lyssnar på en melodi, vet han i förväg dess rytm.
Under det nya arbetet bevisade forskare från University of California i Berkeley att den mänskliga hjärnan har två "kronometrar" på en gång, var och en som ansvarar för en av de två uppgifterna som beskrivs ovan. Dessutom är motsvarande grupper av neuroner lokaliserade i olika delar av hjärnan.
Tillsammans med sin kollega Richard Ivry föreslog han en ny tolkning av en nyckelprocess i vårt liv - beräknar när han ska vidta åtgärder. Enligt verkets författare hjälper närvaron av två olika system en person inte bara att vara medveten om sig själv vid ett visst ögonblick, utan också förstå vad som kommer att hända i nästa ögonblick.
Under sitt arbete undersökte forskarna förutsägelseförmågan hos personer med Parkinsons sjukdom och cerebellär degeneration. Det bör klargöras att det i det första fallet är en kränkning av funktionerna i baskärnorna, vars neuroner aktiveras under koncentrationen. Och cerebellumet ansvarar bland annat för samordning av rörelser.
Experter genomförde ett experiment för att jämföra hur väl sådana patienter kan manipulera begreppet tid, fokusera och vidta åtgärder, beroende på temporära signaler.
Kampanjvideo:
Deltagarna från båda grupperna fick en mycket enkel sekvens: röda, vita och gröna rutor dök upp på skärmen i tur och ordning. Uppgiften var att trycka på knappen när en grön fyrkant visas på skärmen. Utseendet på en vit kvadrat i detta fall borde ha varit en varningssignal.
I det första testet uppträdde färgade rutor med jämna mellanrum. Det visade sig att patienter med nedsatt cerebellär funktion svarar bättre på rytmiska signaler och koordinerar åtgärder än deltagare med Parkinsons sjukdom.
I ett annat test förändrades tidsintervallen mellan de röda och gröna rutorna, det vill säga att det inte fanns någon bestämd förutbestämd rytm. I detta fall gjorde det bättre med patienter med Parkinsons sjukdom.
Självklart hos patienter med cerebellär degeneration försämras uppfattningen av icke-rytmiska signaler, medan hos patienter med dysfunktion i baskärnorna, tvärtom, uppfattningen av rytmiska signaler försämras.
Det är logiskt att anta att hjärnan engagerar två olika mekanismer för "timing out", som utmanar befintliga teorier, konstaterar författarna till arbetet.
Enligt honom är kunskapen om vilka mekanismer som misslyckas i vissa neurodegenerativa störningar mycket viktig. Med denna information kommer forskare att kunna utveckla nya strategier för att hjälpa patienter att förbättra sin interaktion med världen runt dem.
I själva verket har författarna till studien redan lagt fram en hypotes om att det är möjligt att förbättra arbetet med "neuralkronometrar" utan farmaceutiska preparat. Enligt deras åsikt kommer detta att hjälpa till med speciella datorspel eller applikationer för prylar som syftar till att stimulera vissa delar av hjärnan. Det är möjligt att virtual reality-teknik också kan användas för terapi.
Mer information om detta arbete och dess resultat beskrivs i en artikel publicerad i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences.
Yulia Vorobyova
