Нейробиологи нашли в мозге два «хронометра»

27 ноября 2018

Люди предугадывают грядущие события двумя способами, в которых задействованы разные области мозга. Это выяснили специалисты из Калифорнийского университета в Беркли, а свое исследование опубликовали в журнале PNAS.

Предсказывать будущее способен каждый: например, сидя за рулем, понять, когда загорится зеленый свет, и за долю секунды до этого нажать на педаль газа, или же отстукивать пальцами знакомую мелодию, заранее предугадывая, когда ударить пальцем по столу. В первом случае мы опираемся на накопленный опыт, во втором – на ритм. И обе эти способности требуют работы разных областей мозга.

«Идет ли речь о спорте, музыке, речи или даже распределении внимания, наше исследование предполагает, что это определяется не единым процессом, а двумя разными способами, в которых участвую разные зоны мозга», — отмечает Асааф Бреска (Assaf Breska), ведущий автор исследования.

Ученые отмечают, что вместе взятые, эти системы позволяют нам не просто существовать в момент времени, но также и активно прогнозировать будущее.

В исследовании участвовали люди с болезнью Паркинсона и с дегенерацией мозжечка. Ученые демонстрировали им последовательности цветных квадратов – красных, белых и зеленых, – появляющихся в разном темпе. Белый квадрат появлялся перед зеленым, а когда участники исследования видели зеленый, они должны были нажать кнопку.

В первой части эксперимента квадраты появлялись с определенным ритмом. С этим заданием лучше справились участники с дегенерацией мозжечка. Во второй части интервалы были произвольными и здесь преуспели участники с болезнью Паркинсона.

«У пациентов с дегенерацией мозжечка нарушено восприятие неритмичных сигналов, в то время как у пациентов с дегенерацией базальных ганглиев, связанной с болезнью Паркинсона, были трудности при распознавании ритмичных сигналов», — поясняют исследователи.

Таким образом, ученые делают вывод, что мозг использует как минимум два механизма для предсказания будущего – один из них связан с базальными ганглиями, другой – с мозжечком. Они убеждены, что улучшить состояние пациентов с поражениями базальных ганглиев и мозжечка можно не только с помощью препаратов, но и с помощью, например, специальных компьютерных игр и приложений для смартфона, а также глубокой стимуляции мозга и модификации среды. Тем не менее, более детально феномен планируется изучить в дальнейшем.

 

Текст: Алла Салькова

Double dissociation of single-interval and rhythmic temporal prediction in cerebellar degeneration and Parkinson’s diseaseby Assaf Breska and Richard B. Ivry in PNAS. Published online November 2018

https://dx.doi.org/10.1073/pnas.1810596115

«Разделяй и властвуй»: как в мозге кодируются звуки

В эксперименте, посвященном тому, как мозг обезьян обрабатывает звук, команда нейробиологов и статистиков из Университета Дьюка обнаружила, что один нейрон может кодировать информацию о двух…

Витамин В6 поможет вспомнить сны

Часто ли вы, проснувшись утром, можете вспомнить то, что вам снилось? Статистика показывает, что нет. Но исследователи из Университета Аделаиды выяснили, что это можно исправить,…

Картинка дня: «разрезатель времени», измеривший скорость нервного импульса

Credit: public domain Этот странный диск диаметром менее 20 сантиметров носит гордое название «дифференциальный реотом», сиречь «разрезатель времени».  Возраст его весьма почтенен: в 2018 году…

За вечернюю агрессию отвечают циркадные ритмы

Команда ученых из университета Копенгагена подтвердила предположение, что за вечернее повышение беспокойства у пожилых людей ответственны циркадные ритмы. Помимо этого, они нашли способ, как отредактировать…

Как увидеть движение мозга в режиме реального времени

Американские исследователи создали такую методику в магнитно-резонансной томографии, которая позволяет уловить и показать малейшие движения желудочков мозга или ток крови, связанные с сердцебиением, в режиме…