يوجد في دماغ الإنسان "GPS-navigation" مدمج ، والذي يعتمد على ذكريات تجارب السفر السابقة لإنشاء مسارات مستقبلية. ولكن كيف يعمل عندما يدخل الشخص إلى بيئة جديدة؟ كيف تدير بنجاح المعرفة الحالية؟ ماذا يحدث في الدماغ عندما نصل إلى مدينة جديدة ونستخدم تقنية الملاحة عبر الأقمار الصناعية للوصول إلى وجهتنا؟
درس علماء من جامعة يونيفيرسيتي كوليدج لندن هذه القضايا وتوصلوا إلى استنتاج مفاده أنه عندما يستخدم الشخص الملاحة عبر الأقمار الصناعية للوصول إلى وجهته ، فإنه "يفصل" أجزاء الدماغ التي يمكن استخدامها في البناء الذاتي للطرق.
في دراسة سابقة ، أجرى العلماء جولة في شوارع سوهو في لندن للمشاركين في التجربة ، ثم استخدموا التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) لفحص دماغهم في وقت فحص فيه الأشخاص 10 مقاطع فيديو بطرق محاكاة مختلفة على طول هذه الشوارع. اضطر بعض المتطوعين إلى اتخاذ قرارات في التقاطعات ، والتي سيكون أقصر طريق إلى وجهة معينة ، بينما تلقى آخرون تعليمات حول مكان الإيقاف عند كل تقاطع.
وهكذا ، درس فريق الباحثين النشاط في
الحصين - منطقة الدماغ المشاركة في عملية الحفظ والملاحة ، وكذلك في القشرة الدماغية ، المسؤولة عن التخطيط وصنع القرار. على ما يبدو ، أثناء البحث المستقل للشخص عن مسار ما ، يشفر الحصين خريطتين بيئيتين مختلفتين: في أحدهما ، يتتبع المسافة إلى الوجهة النهائية في خط مستقيم باستخدام المنطقة الأمامية من الحصين ، في الأخرى - الطريق "الصحيح" إلى الهدف ، والذي تنظمه المنطقة الخلفية.
أثناء تخطيط المسار ، يعمل الحصين كنظام توجيه مرن يتحول بين هاتين "الخريطتين" وفقًا للمتطلبات المتغيرة. يعمل النشاط في المنطقة الخلفية من الحصين كإشارة ضوئية عندما يقترب الهدف.
كجزء من دراستهم الجديدة ، حلل العلماء موقع الشوارع في مقاطع الفيديو وحسبوا أنماطًا مختلفة ، على سبيل المثال ، عدد الشوارع الأخرى المتصلة بالطرق ومدى قربها من مركز المنطقة. أعاد فريق البحث أيضًا النظر في نتائج التصوير بالرنين المغناطيسي من عمل سابق لتتبع نشاط الدماغ الذي نشأ أثناء انتقال المشاركين في التجربة إلى شارع جديد.
خريطة لندن. يشير اللون الأزرق إلى شوارع سهلة للملاحة المستقلة ، حمراء معقدة.عندما تحرك المتطوعون بشكل مستقل دون مساعدة ملاح ودخلوا شوارع جديدة غير معروفة لهم ، لوحظت دفقات من النشاط في حصينهم وقشرة الفص الجبهي. أصبح مستوى النشاط أعلى عندما زاد عدد الخيارات التي يمكنك الذهاب إليها.
وقد أظهرت الأبحاث أيضًا أن النشاط الموجود في مقدمة الحُصين يرتبط بخاصية تسمى التركيز. بالإضافة إلى ذلك ، لاحظ العلماء نشاطًا في قشرة الفص الجبهي للمشاركين عندما أجبروا على الالتفاف وإعادة بناء طريقهم. ولكن عندما اتبعت الموضوعات تعليمات الملاح ، بدا أن النشاط في هذه المناطق "توقف".
"إذا كنت تواجه صعوبة في العثور على الشوارع المناسبة في المدينة ، فربما تحتاج إلى الكثير من الحصين والقشرة الجبهية. تتوافق نتائجنا مع النماذج التي يقلد فيها الحصين المسارات المحتملة ، بينما تساعدنا قشرة الفص الجبهي على تخطيط تلك التي ستقودنا إلى وجهتنا. عندما تكون لدينا تقنيات تخبرنا عن المسار الذي يجب أن نسلكه ، فإن هذه الأجزاء من الدماغ لا تستجيب ببساطة لشبكات الشوارع التي أمامنا. وبهذا المعنى ، يتوقف الدماغ ببساطة ولا "يهتم" بما يحدث من حولنا "، كما يقول هوغو سبايرز ، المؤلف الرئيسي للدراسة.
أظهرت الدراسات المبكرة أن الحصين لسائقي سيارات الأجرة في لندن أكثر تطورًا من الشخص العادي ، حيث يتعلمون تذكر جميع شوارع وسط لندن ومناطق الجذب. وفقًا للتجارب الأخيرة ، فإن حصين السائقين الذين يتبعون نصيحة الملاحين لا يشاركون في عملية بناء الطرق ، مما يحد من دراسة شبكة شوارع المدينة.
قام فريق البحث أيضًا بتحليل شبكات الشوارع في المدن الرئيسية حول العالم لتقديم صورة عن مدى سهولة التنقل. مع شبكتها المعقدة من الشوارع الصغيرة ، تنشغل لندن بشكل خاص بالحُصين من سكان وزوار عاصمة بريطانيا العظمى. مطلوب جهد تنقل عقلي أقل بكثير في جزيرة مانهاتن في نيويورك - في معظم الحالات ، يمكنك الذهاب مباشرة أو يسارًا أو يمينًا.
ستكون المرحلة التالية من الدراسة هي التعاون مع شركات التكنولوجيا الذكية والمطورين والمهندسين المعماريين ، مما سيساعد في تطوير مساحة حيث سيجد الناس سهولة في التنقل فيها. تسمح لهم البيانات الجديدة بدراسة تخطيط المدينة أو المبنى واقتراح كيفية استجابة أنظمة ذاكرة الدماغ لذلك. على سبيل المثال ، يمكن للباحثين النظر إلى زاوية جديدة في تخطيطات المنازل والمستشفيات لتحديد المواقع الصعبة للأشخاص المصابين بالخرف لإدراكها والمساعدة في تسهيل التنقل فيها. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنهم المساعدة في عملية تصميم المباني الجديدة ، والتي تم تصميمها منذ البداية للأشخاص الذين يعانون من هذا المرض.
من المهم فهم كيفية تأثير البيئة الحضرية على دماغ الإنسان. يدرس فريق البحث حاليًا كيفية تأثير النشاط البدني والمعرفي على وظائف المخ. ربما سيجد الملاحون تطبيقهم في هذا العمل.
تم تحديد العلاقة بين الأنماط الحضرية والسلوك البشري منذ ثمانينيات القرن الماضي ، لكن هذه هي الدراسة الأولى التي تكشف عن تأثير هذا الهيكل على الدماغ.
نُشر العمل العلمي في مجلة Nature Communications في 21 مارس 2017.
دوى:
10.1038 / ncomms14652