Hari ini kita akan sedikit menjauh dari mempertimbangkan studi berdasarkan fisika / kimia favorit kita dan mengalihkan perhatian kita ke studi tentang tubuh manusia. Lebih tepatnya, studi tentang otak. Badan ini sangat kompleks sehingga semua penelitian sebelumnya memberikan satu jawaban dan 10 pertanyaan baru, sehingga untuk berbicara. Lebih khusus lagi, hari ini kita akan mempertimbangkan studi yang bermaksud untuk menjawab pertanyaan - bagaimana otak memprediksi masa depan? Dan tidak, kita tidak akan berbicara tentang kartu tarot, bubuk kopi, astrologi dan hal-hal tidak ilmiah lainnya. Kita akan berbicara tentang bagaimana otak manusia, menggunakan pengetahuan yang ada, membangun rantai logis dan menganalisis situasi, mampu memprediksi dalam waktu dekat. Para peneliti memperhatikan aspek ini bukan karena penasaran, tetapi untuk lebih memahami proses di otak manusia selama pengembangan penyakit tertentu, termasuk penyakit Parkinson. Apa sebenarnya yang dipelajari para ilmuwan, bagaimana mereka melakukan percobaan, dan apa artinya ini bagi pengobatan di masa depan? Laporan ini akan membantu kami menemukan jawaban untuk pertanyaan-pertanyaan ini. Ayo pergi.
Dasar studiPerkataan berlebihan, otak adalah organ manusia yang paling penting. Tentu saja, tanpa jantung, otak tidak akan menerima oksigen yang sangat dibutuhkan dan akan mati, jadi jantung lebih penting? Benar? Saya setuju, semua organ itu penting, semua organ dibutuhkan. Namun, otak kita mengendalikan segalanya: organ, sistem, proses lainnya. Hidung Anda menyisir - Anda tahu ini berkat reseptor yang mengirimkan informasi ke otak. Contoh biasa, tetapi Anda memahami esensinya. Sebagai kesimpulan, kehilangan kekuatan otak Anda adalah salah satu yang terburuk yang dapat terjadi pada seseorang. Dan, sayangnya, ada banyak penyakit yang dengan satu kekuatan atau yang lain "menekan" fungsi normal otak: demensia, penyakit Parkinson, penyakit Alzheimer, dll. Bahkan gangguan mental berhubungan langsung dengan fungsi otak, atau lebih tepatnya, gangguan yang terjadi pada organ ini. Sistem yang sedemikian kompleks, sebanding dengan bio-komputer yang paling kuat di planet ini, telah dipelajari sejak jaman dahulu, tetapi belum ada yang mampu menggambarkan otak manusia 100%, walaupun kita sudah tahu banyak, tapi ini jauh dari semua rahasia yang kita miliki " komputer pribadi. "
Hari ini, para ilmuwan memutuskan untuk memperhatikan konsep yang samar-samar seperti "prediksi masa depan." Kedengarannya seperti nama acara televisi murah yang dipentaskan, yang hilang hanyalah bola kristal dan frasa "Begitu, begitu ...". Tapi lelucon adalah lelucon, dan otak kita mampu melakukannya, meskipun tidak pada tingkat paranormal seperti yang diinginkan banyak orang.
Seluruh esensi terletak pada hal-hal kecil, terkadang tidak terlihat, peristiwa dan tindakan. Sebagai contoh, para ilmuwan memberikan pemain bola basket yang, dalam pandangan pengalaman, melempar bola sedemikian rupa, memastikan bahwa bola akan mengenai jaring. Ya, ini lebih seperti pengetahuan atau hubungan sebab akibat, tetapi kata "prediksi" cocok sebagai istilah pendek, sederhana dan agak jelas. Juga, Anda yang menggunakan mobil dapat melihat bahwa banyak pengemudi mulai bergerak sepersekian detik sebelum lampu lalu lintas berubah hijau. Semua ini bukan kebodohan seperti aktivitas paranormal, dan Scully dan Mulder tidak boleh dipanggil. Semua ini adalah hasil dari proses rumit otak kita. Bahkan ketika Anda saling melempar bola, mengapa Anda menangkapnya? Anda melihat lintasannya, karena Anda tahu bagaimana teman Anda paling sering melempar. Otak kita mengumpulkan informasi semacam itu dan menyimpannya untuk digunakan di masa depan guna menyederhanakan tugas-tugas tertentu. Mengapa menganalisis sesuatu yang sudah terjadi persis sama? Anda dapat merespons proses tersebut sesuai dengan pola yang diketahui dan mendapatkan hasil yang diinginkan. Dalam contoh anak-anak kita - menangkap bola.
Kami tidak memperhatikan semua proses pemikiran ini, kami tidak memikirkannya (tidak peduli seberapa pun suaranya terdengar). Tetapi gangguan pada proses ini mempengaruhi kehidupan orang yang menderita berbagai penyakit otak dan sistem saraf.
Untuk memahami bagaimana membuat hidup lebih mudah bagi orang-orang seperti itu, Anda harus terlebih dahulu memahami dengan jelas prinsip pengoperasian mekanisme prediksi yang digunakan otak kita. Apakah itu peka konteks atau hanya ada di sana, seperti itu.
Pertama-tama, para ilmuwan mencatat bahwa prediksi temporal dapat dikaitkan dengan quasi periodisitas sejumlah rangsangan (bicara, musik, gerakan biologis). Artinya, perubahan endogen dikaitkan dengan sinyal periodik eksternal. Di sisi lain, prakiraan sementara juga dapat dibentuk jika hanya ada serangkaian peristiwa aperiodik. Mereka juga dapat dibentuk sepenuhnya dalam isolasi, ketika kita sudah tahu kesenjangan antara kedua peristiwa tersebut. Yang terakhir ini dijelaskan dengan baik oleh contoh driver yang saya sebutkan sebelumnya. Pengemudi sering menyetir di beberapa jalan di mana ada lampu lalu lintas. Dia tahu betul bagaimana lampu lalu lintas ini bekerja. Dan pengemudi tidak lagi perlu memandangnya untuk memulai saat lampu hijau menyala. Ini adalah formasi perkiraan terisolasi mengingat pengetahuan yang diperoleh sebelumnya tentang situasi khusus ini. Dalam hal ini, otak pengemudi tidak hanya tahu bahwa dalam kondisi normal lampu hijau akan menyala, tetapi juga tahu kapan itu akan terjadi. Kami menyebutnya stopwatch internal. Dengan demikian, prediksi ini bersifat sementara, yaitu, otak mengantisipasi peristiwa setelah waktu tertentu.
Ilmuwan saraf masih memperdebatkan tentang sifat dan mekanisme perkiraan temporal. Dalam studi hari ini, para ilmuwan percaya mereka telah menemukan di mana jawaban atas pertanyaan tentang asal usul perkiraan waktu terletak - otak. Tapi ini bisa dimengerti. Lebih khusus di ganglia otak kecil dan basal.
Di sini kita dapat melihat lokasi otak kecil."Sepotong otak" pertama - otak kecil - adalah departemen yang bertanggung jawab atas koordinasi gerakan dan keseimbangan kita. Ini terhubung langsung dengan korteks serebral, sumsum tulang belakang, sistem ekstrapiramidal, batang otak dan, dengan siapa Anda berpikir, tentu saja dengan ganglia basal. Seluruh tim ini memberikan informasi otak kecil, yang memungkinkan emu untuk melakukan penyesuaian gerakan, sadar atau tidak sadar.
Studi terbaru menunjukkan bahwa otak kecillah yang memainkan peran integral dalam pembentukan prakiraan temporal. Yaitu, dalam menentukan durasi interval dan menentukan perbedaan antara dua interval waktu (individu) terpisah. Dengan kata lain, itu adalah otak kecil yang memungkinkan Anda untuk "merasakan" bahwa 5-10 menit atau 10-15 menit telah berlalu, maafkan saya untuk contoh primitif.
Pada gilirannya, inti basal sudah bertanggung jawab atas penilaian ritmis, yaitu, fenomena periodik yang konstan (peristiwa).
Perlu juga dicatat bahwa otak kecil tidak dikendalikan oleh pikiran manusia, sedangkan inti basal, sebaliknya, dikendalikan oleh beberapa teori. Teori ini dikonfirmasi oleh fakta bahwa inti basal "tertidur" selama tidur seseorang.
Inti basal juga terlibat dalam regulasi proses motorik (seperti otak kecil). Selain itu, mereka menjadi aktif ketika Anda memfokuskan perhatian Anda. Pada titik ini, inti basal mengeluarkan zat yang disebut asetilkolin, yang memainkan peran penting dalam pembentukan memori.
Perjalanan kecil ke dalam neurobiologi telah membantu kami memahami mengapa para peneliti mengidentifikasi tepat 2 area otak - otak kecil dan inti basal - sebagai detail utama dari mekanisme peramalan temporal.
Secara alami, para ilmuwan harus membuktikan teorinya. Untuk melakukan ini, mereka menerapkan apa yang disebut pendekatan neuropsikologis. Dan sekarang lebih banyak tentang eksperimen itu sendiri.
Persiapan untuk eksperimenDalam percobaan, kedua subyek sehat (sebagai kelompok kontrol) - 23 orang, dan orang dengan degenerasi serebelar (CD) - 13 orang dan dengan penyakit Parkinson (PD) - 12 orang ambil bagian. Aspek penting adalah bahwa semua subjek tidak aktif secara musik selama 5 tahun terakhir sebelum percobaan, yaitu, mereka tidak memainkan alat musik dan tidak bernyanyi dalam paduan suara. Karakteristik kepribadian kecil ini sebenarnya sangat penting dalam penelitian ini, mengingat fakta bahwa otak subjek tidak terlatih untuk aktivitas semacam itu.
Grup CD terdiri dari 7 wanita dan 6 pria, usia rata-rata adalah 51,6 tahun. Diagnosis utama di antara subyek kelompok ini adalah ataksia spinocerebellar: 6 orang - karena konteks genetik, 5 subyek - etiologi tidak diketahui / idiopatik.
* 2 peserta tes dikeluarkan karena ketidakmampuan mereka untuk menyelesaikan tugas tes. Oleh karena itu, jumlah sebenarnya peserta dalam kelompok CD adalah 11, bukan 13.
Kelompok PD terdiri dari 7 wanita dan 5 pria, dengan usia rata-rata 68,4. Sebelum melakukan percobaan, anggota kelompok ini lulus pengujian UPDRS (Skala Penilaian Penyakit Parkinson Unified). Nilai rata-rata untuk indeks motilitas adalah 14,2.
Kedua kelompok juga diuji ada tidaknya penyakit neurologis lainnya.
Karena fakta bahwa ada perbedaan usia yang signifikan antara kelompok CD dan PD, kelompok kontrol (subyek sehat) juga dipilih sesuai dengan parameter ini.
Kotak berwarna yang ditampilkan selama 100 ms bertindak sebagai rangsangan. Dalam setiap pendekatan eksperimental, ada 2 atau 3 kotak merah, diikuti oleh 1 kotak putih, bertindak sebagai "sinyal". Setelahnya ada 1 kotak hijau - "target", yang merupakan yang utama dalam ujian. Interval antara kotak putih dan hijau adalah 600 ms atau 900 ms.
Tugas utama subjek adalah menekan tombol pada keyboard segera setelah mereka melihat target (hijau) di depan mereka.
Dalam percobaan ada 3 varian percobaan seperti itu, mereka disajikan secara skematis pada gambar di bawah ini.
Representasi skematis dari tiga jenis percobaan: berirama, interval tunggal dan acak.Dalam perwujudan pertama, ada 3 kotak merah, interval di antaranya identik dengan antara sinyal dan kotak target. Yaitu, 600 atau 900 ms antara setiap kotak, terlepas dari warna dan tujuannya. Dengan demikian, opsi tes ini adalah yang paling dapat diprediksi.
Di versi kedua ada 2 kotak merah. Di sini intervalnya diubah. Seperti yang kita lihat dari grafik di atas, interval antara kotak merah dan antara putih dan hijau adalah sama, tetapi interval antara merah dan putih terakhir sangat berbeda.
Dengan demikian, menjadi jauh lebih sulit untuk memprediksi tampilan kotak putih, tetapi ini tidak memiliki efek yang signifikan pada hasil tes itu sendiri, karena interval antara sinyal dan kotak target tetap sama dengan antara dua kotak pertama (merah).
Dalam versi ketiga dari tes, ada 3 kotak merah, interval di antaranya benar-benar acak dalam kisaran 600 ... 900 ms. Dengan demikian, irama penampilan semua kotak sangat dilanggar, masing-masing, untuk memprediksi penampilan selanjutnya sangat sulit, untuk sedikitnya. Memprediksi penampilan target persegi menjadi tidak mungkin.
Selain itu, 25% dari tes tidak memiliki target kuadrat (hijau) pada akhir urutan untuk menghindari jawaban prematur dan, karenanya, untuk membuat hasil lebih akurat.
Proses pengujian eksperimental subjek dilakukan di dalam ruangan dengan pencahayaan redup dan tanpa rangsangan suara. Tes disajikan pada monitor biasa dengan latar belakang abu-abu. Jarak antara monitor dan subjek adalah 50 cm.
Selama percobaan, subjek membuat 3 percobaan (1 untuk masing-masing pilihan yang dijelaskan di atas) dari 32 tes (16 pada interval 600 ms dan 16 pada 900 ms). 25% dari semua tes dalam urutan acak adalah "trik", yaitu, tidak mengandung target kotak hijau.
Pesan kesalahan ditampilkan pada monitor jika peserta menjawab (menekan tombol) sebelum target square muncul di monitor atau selama "test-trick" (ketika tidak ada target square sama sekali), serta ketika penundaan respon adalah 3 detik.
Sekarang kita tahu siapa yang berpartisipasi dalam tes dan bagaimana mereka dilakukan, kita harus membiasakan diri dengan hasilnya.
Hasil EksperimenTidak sulit untuk menebak, waktu reaksi (RT) adalah indikator yang paling mendasar selama studi hasil dari dua varian tes pertama (ritme dan interval tunggal). Indikator ini harus, sesuai dengan logika berbagai hal, secara signifikan lebih tinggi dalam pengujian pada interval acak.
Analisis varian RT dilakukan untuk semua 4 kelompok subjek. Mengapa 4 kelompok, Anda bertanya? Kelompok-kelompok berikut dimaksudkan:
- CD - 11 orang;
- Cocok CD (kelompok kontrol sesuai dengan usia rata-rata kelompok CD) - 11 orang;
- PD - 12 orang;
- Pencocokan PD (kelompok kontrol yang sesuai dengan usia rata-rata kelompok PD) - 12 orang.
Hasil analisis ragam data eksperimen.Dalam grafik A kita melihat hasil penghitungan RT untuk kelompok CD (orang dengan degenerasi serebelar). Di sini kita dapat melihat fitur berikut: laju reaksi peserta tes dengan interval acak dan tes interval tunggal sangat mirip. Sementara tes ritmik RT jauh lebih baik. Kelompok kontrol (CD-cocok) menunjukkan tren yang berbeda. Laju reaksi pada interval acak, seperti yang diharapkan, adalah yang tertinggi. Tetapi dua tes lainnya menunjukkan hasil yang kurang lebih sama.
Sederhananya, baik kelompok CD dan kelompok kontrol yang sesuai keduanya melakukan sangat baik dengan tes No. 1 (berirama) dan sama buruknya dengan tes No. 3 (acak), yang juga cukup logis dan diharapkan. Tetapi di sini dalam tes No. 2 ada perbedaan yang signifikan. Orang yang menderita degenerasi serebelar tidak mampu mengatasi tes interval tunggal sesukses kelompok kontrol (orang tanpa penyakit).
Perbandingan hasil dari dua kelompok lain: PD (dengan penyakit Parkinson) dan kecocokan PD (usia rata-rata yang sama dengan kelompok PD, tetapi tanpa penyakit) menunjukkan hasil yang berbeda. Jadi, mengejutkan bahwa kelompok PD melakukan tes No. 2 (interval tunggal) hampir sama dengan kelompok kontrol dari subyek. Pada saat yang sama, tes No. 3 (acak) menunjukkan, seperti yang diharapkan, hasil yang rendah. Tes No. 1 menunjukkan tidak hanya perbedaan antara kelompok PD dan kelompok kontrol yang sesuai, tetapi juga perbedaan antara kelompok PD dan kelompok CD. Artinya, pasien dengan penyakit Parkinson menunjukkan hasil yang jauh lebih buruk daripada pasien dengan degenerasi serebelar.
Korelasi hasil analisis tes dari semua kelompok dapat kita lihat pada grafik di atas.
Anda dapat menemukan informasi lebih rinci tentang studi ini dan perhitungan hasil tes dalam
laporan para ilmuwan dan
bahan tambahan untuk itu.
EpilogBerkat penelitian ini, para ilmuwan dapat mengkonfirmasi fakta bahwa otak kecil dan inti basal memainkan peran penting dalam memahami bagaimana otak manusia dapat memprediksi peristiwa-peristiwa tertentu, berdasarkan pengalaman, sifat frekuensi kejadian kejadian dan frekuensinya. Analisis data kelompok kontrol dan subjek yang menderita penyakit Parkinson hanya mengkonfirmasi teori yang diajukan beberapa tahun yang lalu.
Memahami kerja otak, bahkan karakteristik yang tampaknya tidak penting itu, dapat membantu dalam mendiagnosis berbagai penyakit neurologis. Prospek menggunakan eksperimen semacam itu sebagai dasar untuk studi metode pengobatan di masa depan masih sangat kabur. Namun, membuat langkah kecil namun penting seperti itu, para ilmuwan mendekati pemahaman tentang salah satu objek paling tidak dikenal dan paling kompleks di dunia - otak manusia.
Terima kasih telah tinggal bersama kami. Apakah Anda suka artikel kami? Ingin melihat materi yang lebih menarik? Dukung kami dengan melakukan pemesanan atau merekomendasikannya kepada teman-teman Anda,
diskon 30% untuk pengguna Habr pada analog unik dari server entry-level yang kami temukan untuk Anda: Seluruh kebenaran tentang VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps dari $ 20 atau bagaimana membagi server? (opsi tersedia dengan RAID1 dan RAID10, hingga 24 core dan hingga 40GB DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps hingga Desember secara gratis ketika membayar untuk jangka waktu enam bulan, Anda dapat memesan di
sini .
Dell R730xd 2 kali lebih murah? Hanya kami yang memiliki
2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 TV dari $ 249 di Belanda dan Amerika Serikat! Baca tentang
Cara Membangun Infrastruktur Bldg. kelas menggunakan server Dell R730xd E5-2650 v4 seharga 9.000 euro untuk satu sen?