اليوم سنبتعد قليلاً عن النظر في الدراسات القائمة على الفيزياء / الكيمياء المفضلة لدينا ونحول اهتمامنا إلى دراسات جسم الإنسان. بتعبير أدق دراسة الدماغ. هذه الهيئة معقدة للغاية بحيث أعطت جميع الدراسات السابقة إجابة واحدة و 10 أسئلة جديدة ، إذا جاز التعبير. وبشكل أكثر تحديدًا ، سننظر اليوم في دراسة تهدف إلى الإجابة على السؤال - كيف يتنبأ الدماغ بالمستقبل؟ ولا ، لن نتحدث عن بطاقات التارو وأرضيات القهوة والتنجيم وأشياء أخرى غير علمية. سنتحدث عن كيف يمكن للدماغ البشري ، باستخدام المعرفة الموجودة وبناء السلاسل المنطقية وتحليل الوضع ، أن يتنبأ بالمستقبل القريب. اهتم الباحثون بهذا الجانب ليس بدافع الفضول الراكد ، ولكن من أجل فهم العمليات في الدماغ البشري بشكل أفضل أثناء تطور أمراض معينة ، بما في ذلك مرض باركنسون. ماذا تعلم العلماء بالضبط ، وكيف أجروا التجارب ، وماذا يمكن أن يعني هذا للطب في المستقبل؟ سيساعدنا التقرير في العثور على إجابات لهذه الأسئلة. دعنا نذهب.
أساس الدراسةقول مبالغ فيه ، الدماغ هو أهم عضو في الإنسان. بالطبع ، بدون قلب ، لن يتلقى الدماغ الأكسجين الذي يحتاجه كثيرًا ويموت ، لذا فإن القلب أكثر أهمية؟ صحيح؟ أوافق ، كل الأعضاء مهمة ، كل الأعضاء ضرورية. ومع ذلك ، يتحكم دماغنا في كل شيء آخر: الأعضاء والأنظمة والعمليات الأخرى. تمشيط أنفك - أنت تعرف هذا بفضل المستقبلات التي تنقل المعلومات إلى الدماغ. مثال عادي ، لكنك تفهم الجوهر. في الختام ، فإن فقدان قوة دماغك هو أحد أسوأ ما يمكن أن يحدث لشخص ما. ولسوء الحظ ، هناك العديد من الأمراض التي "تؤدي إلى قمع" الأداء الطبيعي للدماغ بقوة أو أخرى: الخرف ، مرض باركنسون ، مرض الزهايمر ، إلخ. حتى الاضطرابات النفسية ترتبط مباشرة بعمل الدماغ ، أو بالأحرى ، بالاضطرابات التي تحدث في هذا العضو. تم دراسة هذا النظام المعقد ، الذي يمكن مقارنته بأقوى جهاز كمبيوتر حيوي على كوكب الأرض ، منذ زمن سحيق ، ولكن لم يتمكن أحد حتى الآن من وصف دماغ الإنسان بنسبة 100٪ ، على الرغم من أننا نعرف الكثير جدًا بالفعل ، ولكن هذا بعيد جدًا عن كل الأسرار التي " كمبيوتر شخصي ".
قرر العلماء اليوم الاهتمام بمفهوم غامض مثل "التنبؤ بالمستقبل". يبدو وكأنه اسم برنامج تلفزيوني رخيص ، كل ما هو مفقود هو كرة بلورية وعبارة "أرى ، أرى ...". لكن النكات هي نكات ، ودماغنا قادر على ذلك ، على الرغم من أنه ليس بمستوى خارق كما يريد الكثيرون.
يكمن الجوهر كله في أشياء وأحداث وأفعال صغيرة غير مرئية في بعض الأحيان. كمثال ، يعطي العلماء لاعب كرة سلة ، في ضوء الخبرة ، يرمي الكرة بهذه الطريقة ، مع التأكد من أن الكرة ستضرب الشبكة. نعم ، هذا أشبه بالمعرفة أو العلاقة السببية ، لكن كلمة "التنبؤ" مناسبة كمصطلح قصير وبسيط وحيوي إلى حد ما. أيضا ، أولئك الذين يستخدمون السيارات يمكن أن يلاحظوا أن العديد من السائقين يبدأون في التحرك حرفيا في جزء من الثانية قبل أن تتحول إشارة المرور إلى اللون الأخضر. كل هذا ليس غباء مثل نشاط خوارق ، ولا ينبغي استدعاء سكالي ومولدر. كل هذه هي نتائج العمليات المعقدة في دماغنا. حتى عندما ترمي الكرة ببعضها البعض ، لماذا تمسك به؟ ترى مساره ، لأنك تعرف كيف يقوم صديقك في كثير من الأحيان برمي. يقوم دماغنا بجمع مثل هذه المعلومات وتخزينها لاستخدامها في المستقبل من أجل تبسيط مهام معينة. لماذا تحليل شيء حدث بالفعل بالضبط نفس الشيء؟ يمكنك الرد على العملية وفقًا لنمط معروف والحصول على النتيجة المرجوة. في مثال أطفالنا - لالتقاط الكرة.
نحن لا نلاحظ كل عمليات التفكير هذه ، ولا نفكر فيها (بغض النظر عن كيفية التورية). لكن تعطيل هذه العمليات يؤثر على حياة الأشخاص الذين يعانون من أمراض مختلفة في الدماغ والجهاز العصبي.
من أجل فهم كيفية جعل الحياة أسهل لمثل هؤلاء الأشخاص ، يجب عليك أولاً أن تفهم بوضوح مبدأ تشغيل آلية التنبؤ هذه التي يستخدمها دماغنا. هل هي حساسة للسياق أم أنها موجودة على هذا النحو فقط.
بادئ ذي بدء ، يلاحظ العلماء أن التنبؤات الزمنية يمكن أن تترافق مع شبه عدد من المحفزات (الكلام والموسيقى والحركات البيولوجية). أي أن التغيرات الداخلية ترتبط بالإشارات الدورية الخارجية. من ناحية أخرى ، يمكن أيضًا تشكيل التنبؤات المؤقتة إذا لم يكن هناك سوى سلسلة من الأحداث غير الدورية. يمكن أيضًا تشكيلها بشكل كامل في عزلة ، عندما نعرف بالفعل الفجوة بين الحدثين. يتم وصف الأخير بشكل جيد من خلال مثال السائق الذي ذكرته سابقًا. غالبًا ما يقود السائق على بعض الطرق حيث توجد إشارة ضوئية. إنه يعرف جيدًا كيف تعمل إشارة المرور هذه. ولم يعد السائق بحاجة إلى النظر إليه للبدء في لحظة دخول الضوء الأخضر. هذا تشكيل تنبؤي منعزل في ضوء المعرفة المكتسبة سابقًا فيما يتعلق بهذا الوضع الخاص. في هذه الحالة ، لا يعرف دماغ السائق أن الضوء الأخضر سيضيء في الظروف العادية فحسب ، بل يعرف أيضًا متى سيحدث. نسميها ساعة التوقف الداخلية. وبالتالي ، فإن هذا التنبؤ مؤقت ، أي أن الدماغ يتوقع الحدث بعد فترة معينة.
لا يزال علماء الأعصاب يتجادلون حول طبيعة وآلية التنبؤات الزمنية. في دراسة اليوم ، يعتقد العلماء أنهم وجدوا أين تكمن الإجابة على سؤال أصل توقعات الوقت - الدماغ. لكن هذا أمر مفهوم. بشكل أكثر تحديدا في المخيخ والعقد القاعدية.
هنا يمكننا أن نرى موقع المخيخ.أول "جزء من الدماغ" - المخيخ - هو القسم المسؤول عن تنسيق حركاتنا وتوازننا. وهو مرتبط مباشرة بالقشرة الدماغية والحبل الشوكي والجهاز خارج الهرمي وجذع الدماغ ، ومع من تعتقد بالطبع ، مع العقد القاعدية. يقدم هذا الفريق بأكمله معلومات المخيخ ، مما يسمح للاتحاد النقدي الأوروبي بإجراء تعديلات على الحركات ، الواعية أو اللاواعية.
أظهرت الدراسات الحديثة أن المخيخ هو الذي يلعب دورًا أساسيًا في تشكيل التنبؤات الزمنية. وهي تحديد مدة الفواصل الزمنية وتحديد الفرق بين فترتين زمنيتين منفصلتين. بعبارة أخرى ، المخيخ هو الذي يسمح لك "بالشعور" بأن 5-10 دقائق أو 10-15 دقيقة قد مرت ، معذرةً على مثال بدائي.
في المقابل ، تكون النوى القاعدية مسؤولة بالفعل عن الأحكام الإيقاعية ، أي الظواهر الدورية المستمرة (الأحداث).
من الجدير بالذكر أيضًا أن المخيخ لا يتحكم فيه العقل البشري ، في حين أن النوى القاعدية ، على العكس ، تتحكم فيها بعض النظريات. تؤكد هذه النظرية حقيقة أن النواة القاعدية "تغفو" أثناء نوم الشخص.
تشارك النوى القاعدية أيضًا في تنظيم العمليات الحركية (مثل المخيخ). بالإضافة إلى ذلك ، تصبح نشطة عندما تركز انتباهك. عند هذه النقطة ، تفرز النوى القاعدية مادة تسمى أستيل كولين ، والتي تلعب دورًا مهمًا في تكوين الذاكرة.
لقد ساعدتنا مثل هذه الرحلة الصغيرة في علم الأحياء العصبية بالفعل على فهم سبب تحديد الباحثين لمنطقي الدماغ بالضبط - المخيخ والنوى القاعدية - على أنهما التفاصيل الرئيسية لآلية التنبؤ الزمني.
بطبيعة الحال ، يجب على العلماء إثبات نظريتهم. للقيام بذلك ، طبقوا ما يسمى النهج النفسي العصبي. والآن المزيد عن التجارب نفسها.
التحضير للتجاربفي التجارب ، شارك كل من الأشخاص الأصحاء (كمجموعة مراقبة) - 23 شخصًا ، والأشخاص الذين يعانون من تنكس المخيخ (CD) - 13 شخصًا ومرض باركنسون (PD) - 12 شخصًا. كان أحد الجوانب المهمة هو أن جميع المواد لم تكن نشطة موسيقيًا خلال السنوات الخمس الماضية قبل التجربة ، أي أنهم لم يعزفوا على الآلات الموسيقية ولم يغنوا في الجوقة. هذه الخاصية الشخصية الصغيرة لها في الواقع أهمية كبيرة في الدراسة ، بالنظر إلى حقيقة أن دماغ الشخص لم يكن ، إذا جاز التعبير ، مدربًا لمثل هذا النشاط.
كانت مجموعة الأقراص المدمجة تتكون من 7 نساء و 6 رجال ، وكان متوسط العمر 51.6 سنة. كان التشخيص الرئيسي بين مواضيع هذه المجموعة هو رنح مخيخي شوكي: 6 أشخاص - بسبب السياق الوراثي ، 5 مواضيع - مسببات غير معروفة / مجهولة السبب.
* تم استبعاد مشاركين في الاختبار بسبب عدم قدرتهما على إكمال مهمة الاختبار. لذلك ، كان العدد الفعلي للمشاركين في مجموعة الأقراص المدمجة 11 وليس 13.
تألفت مجموعة PD من 7 نساء و 5 رجال ، بمتوسط عمر 68.4. قبل إجراء التجارب ، اجتاز أعضاء هذه المجموعة اختبار UPDRS (مقياس تصنيف مرض باركنسون الموحد). كان متوسط القيمة لمؤشر الحركة 14.2.
تم اختبار كلتا المجموعتين أيضا لوجود / عدم وجود أمراض عصبية أخرى.
نظرًا لحقيقة وجود اختلاف كبير في العمر بين مجموعات CD و PD ، تم اختيار مجموعة التحكم (الأشخاص الأصحاء) أيضًا وفقًا لهذه المعلمة.
تعمل المربعات الملونة المعروضة لمدة 100 مللي ثانية كمحفزات. في كل نهج تجريبي ، كان هناك 2 أو 3 مربعات حمراء ، يليها مربع أبيض واحد ، بمثابة "إشارة". بعده كان هناك مربع أخضر واحد - "الهدف" ، والذي كان الرئيسي في الاختبار. كان الفاصل الزمني بين المربعات البيضاء والخضراء 600 مللي ثانية أو 900 مللي ثانية.
كانت المهمة الرئيسية للمواضيع هي الضغط على مفتاح على لوحة المفاتيح بمجرد رؤية مربع الهدف (الأخضر) أمامهم.
في التجربة كان هناك 3 أنواع من هذه التجربة ، يتم تقديمها بشكل تخطيطي في الصورة أدناه.
تمثيل تخطيطي لثلاثة أنواع من التجارب: الإيقاعي ، أحادي الفاصل والعشوائي.في النموذج الأول ، كان هناك 3 مربعات حمراء ، وكان الفاصل بينها مطابقًا للمسافة بين الإشارة والمربعات المستهدفة. أي 600 أو 900 مللي ثانية بين كل مربع ، بغض النظر عن اللون والغرض. وبالتالي ، فإن خيار الاختبار هذا هو الأكثر توقعًا.
في الإصدار الثاني كان هناك 2 مربعات حمراء. هنا تم تغيير الفترات. كما نرى من الرسم البياني أعلاه ، فإن الفاصل الزمني بين المربعات الحمراء وبين الأبيض والأخضر هو نفسه ، ولكن الفاصل بين آخر أحمر وأبيض مختلف تمامًا.
وبالتالي ، يصبح من الصعب التنبؤ بمظهر مربع أبيض ، ولكن هذا ليس له تأثير كبير على نتيجة الاختبار نفسها ، لأن الفاصل الزمني بين الإشارة والمربعات المستهدفة يبقى كما هو بين الأولين (الأحمر).
في الإصدار الثالث من الاختبار ، كان هناك 3 مربعات حمراء ، وكانت الفترات الفاصلة بينها عشوائية تمامًا في نطاق 600 ... 900 مللي ثانية. وبالتالي ، فإن إيقاع ظهور جميع المربعات ينتهك بشدة ، على التوالي ، للتنبؤ بمظهر المربع التالي أمر صعب للغاية ، على أقل تقدير. توقع ظهور مربع الهدف يصبح مستحيلا.
بالإضافة إلى ذلك ، لم يكن لدى 25٪ من الاختبارات مربع مستهدف (أخضر) في نهاية التسلسل لتجنب الإجابات المبكرة ، وبالتالي ، لجعل النتائج أكثر دقة.
تم تنفيذ عملية الاختبار التجريبي للمواد في الداخل مع إضاءة خافتة وبدون منبهات صوتية. تم تقديم الاختبارات على شاشة منتظمة على خلفية رمادية. كانت المسافة بين الشاشة والهدف 50 سم.
أثناء التجربة ، قام الأشخاص بإجراء 3 دورات (1 لكل خيار من الخيارات الموضحة أعلاه) من أصل 32 اختبارًا (16 على فترات 600 مللي ثانية و 16 عند 900 مللي ثانية). كانت 25٪ من جميع الاختبارات بترتيب عشوائي عبارة عن "حيل" ، أي أنها لا تحتوي على المربع الأخضر المستهدف.
تم عرض رسالة خطأ على الشاشة إذا أجاب المشارك (ضغط على المفتاح) قبل ظهور مربع الهدف على الشاشة أو أثناء "خدعة الاختبار" (عندما لا يكون هناك مربع هدف على الإطلاق) ، وكذلك عندما كان تأخير الاستجابة 3 ثوانٍ.
الآن بعد أن عرفنا من شارك في الاختبارات وكيف تم إجراؤها ، يجب أن نتعرف على النتائج.
نتائج التجربةليس من الصعب التكهن بأن وقت التفاعل (RT) هو المؤشر الأساسي أثناء دراسة نتائج أول متغيرين للاختبار (إيقاعي وفاصل واحد). يجب أن يكون هذا المؤشر ، وفقًا لمنطق الأشياء ، أعلى بشكل ملحوظ في الاختبار على فترات عشوائية.
تم إجراء تحليل التباين RT لجميع مجموعات المواد الأربع. لماذا 4 مجموعات ، تسأل؟ المجموعات التالية مخصصة:
- CD - 11 شخصًا ؛
- مطابقة للأقراص المضغوطة (مجموعة التحكم المقابلة لمتوسط عمر مجموعة الأقراص المضغوطة) - 11 شخصًا ؛
- PD - 12 شخصًا ؛
- مطابقة PD (مجموعة التحكم المقابلة لمتوسط عمر مجموعة PD) - 12 شخصًا.
نتائج تحليل تباين البيانات التجريبية.في الرسم البياني أ نرى نتائج حساب RT لمجموعة الأقراص المضغوطة (الأشخاص المصابون بانحلال المخيخ). هنا يمكننا أن نرى السمة التالية: معدل رد فعل المشاركين في الاختبار بفترات عشوائية واختبار أحادي الفاصل متشابهان جدًا. بينما اختبار الإيقاع RT أفضل بكثير. أظهرت المجموعة الضابطة (المطابقة CD) اتجاهاً مختلفاً. كان معدل التفاعل على فترات عشوائية ، كما هو متوقع ، الأعلى. لكن الاختبارين الآخرين أظهرا نفس النتائج تقريبًا.
ببساطة ، كل من مجموعة الأقراص المضغوطة والمجموعة الضابطة المقابلة كانا يعملان بشكل جيد للغاية مع الاختبار رقم 1 (إيقاعي) وعلى قدم المساواة مع الاختبار رقم 3 (عشوائي) ، والذي كان منطقيًا تمامًا وكان متوقعًا. ولكن هنا في الاختبار رقم 2 هناك اختلافات كبيرة. لم يكن الأشخاص الذين يعانون من تنكس المخيخ قادرين على التعامل مع اختبار الفترة الواحدة بنجاح مثل المجموعة الضابطة (الأشخاص الذين ليس لديهم المرض).
أظهرت نتائج مقارنة بين مجموعتين أخريين: PD (مع مرض باركنسون) ومطابقة PD (نفس متوسط عمر مجموعة PD ، ولكن بدون المرض) نتائج مختلفة. لذا ، من المثير للدهشة أن مجموعة PD أجرت الاختبار رقم 2 (فاصل واحد) تقريبًا بالإضافة إلى مجموعة التحكم من الأشخاص. في الوقت نفسه ، أظهر الاختبار رقم 3 (عشوائي) ، كما هو متوقع ، نتائج منخفضة. أظهر الاختبار رقم 1 ليس فقط الفرق بين مجموعة PD ومجموعة التحكم المقابلة لها ، ولكن أيضًا الفرق بين مجموعة PD ومجموعة CD. أي أن المرضى الذين يعانون من مرض باركنسون يظهرون نتائج أسوأ بكثير من مرضى التنكس المخيخي.
ارتباط نتائج تحليل اختبارات جميع المجموعات التي نراها في الرسوم البيانية أعلاه.
يمكنك العثور على معلومات أكثر تفصيلاً حول الدراسة وحساب نتائج الاختبار في
تقرير العلماء والمواد الإضافية إليه.
خاتمةبفضل هذه الدراسة ، تمكن العلماء من تأكيد حقيقة أن المخيخ والنوى القاعدية يلعبان دورًا حاسمًا في فهم كيفية قدرة الدماغ البشري على التنبؤ بأحداث معينة ، بناءً على الخبرة ، وطبيعة تواتر حدوث الحدث وتواتره. أكد تحليل بيانات المجموعات الضابطة والأشخاص الذين يعانون من مرض باركنسون فقط على النظرية التي طُرحت قبل بضع سنوات.
يمكن أن يكون فهم عمل الدماغ ، حتى مثل هذه الخصائص التي تبدو غير مهمة منه ، مفيدًا في تشخيص الأمراض العصبية المختلفة. لا يزال احتمال استخدام مثل هذه التجارب كأساس للدراسة المستقبلية لأساليب العلاج غامضًا جدًا. ومع ذلك ، من خلال اتخاذ مثل هذه الخطوات الصغيرة ، ولكن المهمة ، يقترب العلماء من فهم أحد أكثر الأشياء غير المعروفة والأكثر تعقيدًا في العالم - الدماغ البشري.
شكرا لك على البقاء معنا. هل تحب مقالاتنا؟ تريد أن ترى المزيد من المواد المثيرة للاهتمام؟ ادعمنا عن طريق تقديم طلب أو التوصية به لأصدقائك ،
خصم 30٪ لمستخدمي Habr على تناظرية فريدة من خوادم الدخول التي اخترعناها لك: الحقيقة الكاملة حول VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1 جيجابت في الثانية من 20 $ أو كيفية تقسيم الخادم؟ (تتوفر خيارات مع RAID1 و RAID10 ، ما يصل إلى 24 مركزًا وما يصل إلى 40 جيجابايت من ذاكرة DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 نوى) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps حتى ديسمبر مجانًا عند الدفع لمدة ستة أشهر ، يمكنك الطلب
هنا .
ديل R730xd 2 مرات أرخص؟ فقط لدينا
2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 TV من 249 دولارًا في هولندا والولايات المتحدة! اقرأ عن
كيفية بناء البنية التحتية فئة باستخدام خوادم V4 R730xd E5-2650d تكلف 9000 يورو عن بنس واحد؟