No cérebro humano, existe um "navegador GPS" embutido, que se baseia nas memórias de experiências de viagens anteriores para criar rotas futuras. Mas como funciona quando uma pessoa entra em um novo ambiente? Como gerenciar com sucesso o conhecimento existente? O que acontece no cérebro quando chegamos a uma nova cidade e usamos a tecnologia de navegação por satélite para chegar ao nosso destino?
Cientistas da University College London estudaram essas questões e chegaram à conclusão de que, quando uma pessoa usa a navegação por satélite para chegar ao seu destino, ela "desconecta" as partes do cérebro que poderiam ser usadas para a autoconstrução de rotas.
Em um estudo anterior, os cientistas realizaram um passeio pelas ruas do Soho, em Londres, para os participantes do experimento e, em seguida, usaram a ressonância magnética funcional (fMRI) para escanear seu cérebro em um momento em que os participantes examinaram 10 vídeos com diferentes rotas simuladas ao longo dessas ruas. Alguns voluntários tiveram que tomar decisões nos cruzamentos, qual seria o caminho mais curto para um determinado destino, enquanto outros receberam instruções sobre onde desligar em cada cruzamento.
Assim, a equipe de pesquisadores estudou a atividade no
hipocampo - a área do cérebro envolvida no processo de memorização e navegação, bem como no córtex cerebral, responsável pelo planejamento e tomada de decisão. Aparentemente, durante a busca independente de uma pessoa por uma rota, seu hipocampo codifica dois mapas ambientais diferentes: em um, ele rastreia a distância até o destino final em uma linha reta usando a região frontal do hipocampo; na outra - a rota "correta" para o alvo, que é regulada pela região posterior.
Durante o planejamento da rota, o hipocampo atua como um sistema de orientação flexível que alterna entre esses dois "mapas" de acordo com os requisitos em mudança. A atividade na região posterior do hipocampo atua como um sinal de retorno quando o alvo se aproxima.
Como parte de seu novo estudo, os cientistas analisaram a localização das ruas em vídeos e calcularam vários padrões, por exemplo, quantas outras ruas estão conectadas por rotas e quão próximas elas estão do centro do distrito. A equipe de pesquisa também revisou os resultados da ressonância magnética de trabalhos anteriores para rastrear a atividade cerebral que surgiu durante a transição dos participantes do experimento para uma nova rua.
Mapa de Londres. Azul indica ruas fáceis para navegação independente, vermelho - complexo.Quando os voluntários se moveram independentemente, sem a ajuda de um navegador, e entraram em novas ruas desconhecidas por eles, foram observadas explosões de atividade em seu hipocampo e no córtex pré-frontal. O nível de atividade tornou-se ainda mais alto quando o número de opções para onde você poderia ir aumentou.
A pesquisa também mostrou que a atividade na frente do hipocampo está associada a uma propriedade chamada concentração. Além disso, os cientistas observaram atividade no córtex pré-frontal dos participantes quando foram forçados a fazer um desvio e reconstruir sua rota. Mas quando os sujeitos seguiram as instruções do navegador, a atividade nessas áreas pareceu "desligar".
“Se você tem dificuldade em encontrar as ruas certas na cidade, provavelmente precisará muito do hipocampo e do córtex pré-frontal. Nossos resultados são consistentes com modelos nos quais o hipocampo imita caminhos possíveis, enquanto o córtex pré-frontal nos ajuda a planejar quais nos levarão ao nosso destino. Quando temos tecnologias que nos dizem qual caminho seguir, essas partes do cérebro simplesmente não respondem às redes de ruas que estão à nossa frente. Nesse sentido, o cérebro simplesmente desliga e não está "interessado" no que está acontecendo ao nosso redor ", diz Hugo Spiers, principal autor do estudo.
Os primeiros estudos demonstraram que o hipocampo dos motoristas de táxi de Londres é mais desenvolvido do que as pessoas comuns, pois aprendem a lembrar de todas as ruas e atrações do centro de Londres. De acordo com experimentos recentes, o hipocampo de motoristas que seguem o conselho dos navegadores não está envolvido no processo de construção de rotas, limitando o estudo da rede de ruas da cidade.
A equipe de pesquisa também analisou as redes de ruas das principais cidades do mundo para fornecer uma imagem de como é fácil navegar. Com sua complexa rede de pequenas ruas, Londres está especialmente ocupada com o hipocampo de moradores e visitantes da capital da Grã-Bretanha. Muito menos esforço de navegação mental é necessário na ilha de Manhattan, em Nova York - na maioria dos casos, você só pode seguir em frente, esquerda ou direita.
A próxima etapa do estudo será a cooperação com empresas de tecnologia inteligente, desenvolvedores e arquitetos, que ajudarão no desenvolvimento de um espaço no qual as pessoas acharão mais fácil navegar. Novos dados permitem que eles estudem o layout de uma cidade ou prédio e sugiram como os sistemas de memória cerebral responderão a isso. Por exemplo, os pesquisadores poderiam olhar para um novo ângulo nos layouts de casas e hospitais para identificar locais difíceis para as pessoas com demência perceberem e ajudar a facilitar a navegação. Além disso, eles podem ajudar no processo de projetar novos edifícios, que desde o início são projetados para pessoas que sofrem dessa doença.
É importante entender como o ambiente urbano afeta o cérebro humano. A equipe de pesquisa está atualmente estudando como a atividade física e cognitiva afeta a função cerebral. Talvez os navegadores encontrem sua aplicação neste trabalho.
A relação entre padrões urbanos e comportamento humano foi identificada já nos anos 80, mas este é o primeiro estudo a revelar o efeito dessa estrutura no cérebro.
O trabalho científico foi publicado na revista Nature Communications em 21 de março de 2017.
DOI:
10.1038 / ncomms14652