今天，我们将远离基于我们最喜欢的物理/化学的研究，而将注意力转移到人体研究上。 更确切地说，是对大脑的研究。 这个机构是如此复杂，以至于所有以前的研究都给出了一个答案和10个新问题。 更具体地说，今天，我们将考虑一项旨在回答这个问题的研究-大脑如何预测未来？ 不，我们不会谈论塔罗牌，咖啡渣，占星术和其他不科学的东西。 我们将讨论人脑如何利用现有知识，建立逻辑链并分析情况来预测不久的将来。 研究人员关注这一方面并不是出于好奇，而是为了更好地了解某些疾病（包括帕金森氏病）发展过程中人脑的过程。 科学家究竟学到了什么，他们如何进行实验，这对未来的医学意味着什么？ 该报告将帮助我们找到这些问题的答案。 走吧
学习基础夸张地说，大脑是人最重要的器官。 当然，没有心脏，大脑将无法获得如此需要的氧气而死亡，所以心脏更重要？ 对不对 我同意，所有器官都很重要，所有器官都是必需的。 但是，我们的大脑控制着其他一切：其他器官，系统，过程。 您的鼻子被梳理了-您知道这要归功于将信息传递到大脑的受体。 一个平庸的例子，但您了解本质。 结论是，失去大脑的力量是一个人可能遭受的最严重的后果之一。 而且，不幸的是，许多疾病以一种力量或另一种力量“抑制”了大脑的正常功能：痴呆，帕金森氏病，阿尔茨海默氏病等。 甚至精神疾病也与大脑功能直接相关，或者更确切地说，与该器官中发生的疾病相关。 自远古时代以来，就已经研究过这种复杂的系统，可与地球上功能最强大的生物计算机相提并论，但是，尽管我们已经知道很多，但还没有人能够100％地描述人的大脑，但这与我们“个人计算机。”
今天，科学家们决定关注诸如“对未来的预测”这样模糊的概念。 听起来像是廉价的上演电视节目的名字，所缺少的只是一个水晶球和短语“我明白了，我明白了……”。 但是笑话是笑话，我们的大脑有能力做到这一点，尽管还没有达到许多人所希望的超自然水平。
整个本质在于小的，有时是看不见的事物，事件和动作。 例如，科学家给一名篮球运动员，根据经验，他以这种方式扔球，并确保球会击中球网。 是的，这更像是知识或因果关系，但是“预测”一词适合作为简短，简单且相当生动的术语。 此外，您中那些使用汽车的人可能会注意到，许多驾驶员实际上在红绿灯变绿之前就开始移动。 所有这些都不是像超自然活动那样的愚蠢，因此不应称呼Scully和Mulder。 所有这些都是我们大脑复杂过程的结果。 即使彼此扔球，为什么还要接住他？ 您会看到他的轨迹，因为您知道朋友最常扔东西的方式。 我们的大脑收集此类信息并将其存储以备将来使用，以简化某些任务。 为什么要分析已经完全相同的事情？ 您可以根据已知的模式对过程进行响应并获得所需的结果。 在我们孩子的例子中-接球。
我们没有注意到所有这些思考过程，也没有考虑到它们（无论听起来多么双关）。 但是，这些过程的中断会影响患有各种大脑和神经系统疾病的人们的生活。
为了了解如何使这类人的生活更轻松，您必须首先清楚地了解大脑使用的这种预测机制的运作原理。 还是上下文相关的？
首先，科学家注意到，时间预测可能与许多刺激（语音，音乐，生物运动）的准周期性有关。 即，内源性变化与外部周期性信号相关联。 另一方面，如果只有一系列非周期性事件，也可以形成临时预测。 当我们已经知道两个事件之间的间隔时，它们也可以完全孤立地形成。 我前面提到的驱动程序示例很好地描述了后者。 驾驶员经常在有交通信号灯的道路上行驶。 他非常了解这个交通信号灯的工作原理。 绿灯亮起时，驾驶员甚至不需要看他就可以开始。 鉴于先前获得的有关此特定情况的知识，这是一个孤立的预测形式。 在这种情况下，驾驶员的大脑不仅知道在正常情况下绿灯会亮起，而且知道何时会发生绿灯。 我们称其为内部秒表。 因此，该预测是暂时的，也就是说，大脑在一定时间后会预测该事件。
神经科学家仍在争论时间预报的性质和机制。 在今天的研究中，科学家们相信他们已经找到了时间预测起源问题的答案-大脑。 但这是可以理解的。 更具体地说是在小脑和基底神经节。
在这里我们可以看到小脑的位置。小脑的第一个“大脑”是负责协调我们的运动和平衡的部门。 它直接与大脑皮层，脊髓，锥体束外系统，脑干以及（与您认为的）基底神经节直接相连。 整个团队都提供小脑信息，使the可以调整运动，无论有意识还是无意识。
最近的研究表明，小脑在时间预测的形成中起着不可或缺的作用。 即，在确定间隔的持续时间并且确定两个单独的（个体的）时间间隔之间的差。 换句话说，是小脑让您“感觉”已经过去了5-10分钟或10-15分钟，请问一个简单的例子。
反过来，基底核已经负责节奏判断，即恒定的周期性现象（事件）。
值得注意的是，小脑不受人的思想控制，而基底核则受某些理论控制。 这一理论被以下事实所证实：一个人的睡眠中，基底核“入睡”。
基底核也参与运动过程的调节（如小脑）。 此外，当您集中注意力时，它们会变得很活跃。 在这一点上，基底核分泌一种叫做乙酰胆碱的物质，它在记忆的形成中起重要作用。
如此小的神经生物学之旅已经帮助我们理解了为什么研究人员准确地确定了大脑的两个区域-小脑和基底核-是时间预测机制的主要细节。
自然，科学家必须证明他们的理论。 为此，他们应用了所谓的神经心理学方法。 现在更多关于实验本身。
实验准备在实验中，健康受试者（作为对照组）-23人和小脑变性（CD）-13人和帕金森氏病（PD）-12人参加了实验。 一个重要方面是，在实验之前的最近5年中，所有受试者都没有音乐活跃性，也就是说，他们没有演奏乐器，也没有在合唱团里唱歌。 考虑到受试者的大脑没有经过这样的活动训练，这一小小的人格特征实际上在研究中非常重要。
CD组由7名女性和6名男性组成，平均年龄为51.6岁。 该组受试者的主要诊断是脊髓小脑共济失调：由于遗传背景，有6人-5名受试者-未知/特发性病因。
* 2名测试参与者由于无法完成测试任务而被排除在外。 因此，CD组的实际参与者人数为11，而不是13。
PD组由7名女性和5名男性组成，平均年龄为68.4。 在进行实验之前，该小组的成员通过了UPDRS测试（统一帕金森氏病评分量表）。 活力指数的平均值为14.2。
两组均接受了其他神经系统疾病的检测。
由于CD和PD组之间存在明显的年龄差异，因此还根据此参数选择了对照组（健康受试者）。
在100毫秒内显示的彩色方块起到了刺激作用。 在每种实验方法中，都有2或3个红色方块，然后是1个白色方块，充当“信号”。 在他之后，有一个绿色的正方形-“目标”，它是测试中的主要正方形。 白色和绿色方块之间的间隔为600毫秒或900毫秒。
对象的主要任务是，一旦他们看到前方的目标（绿色）方块，就按下键盘上的一个键。
在实验中，此实验有3种变体，如下图所示。
三种类型的实验的示意图：有节奏，单间隔和随机。在第一实施例中，有3个红色方块，它们之间的间隔与信号和目标方块之间的间隔相同。 也就是说，每个方块之间的间隔为600或900毫秒，与颜色和用途无关。 因此，此测试选项是最可预测的。
在第二个版本中，有2个红色方块。 在此间隔已更改。 从上图可以看出，红色方块之间以及白色和绿色之间的间隔是相同的，但是最后一个红色和白色之间的间隔却非常不同。
因此，预测白色正方形的出现变得更加困难，但这对测试结果本身没有显着影响，因为信号和目标正方形之间的间隔与前两个（红色）之间的间隔相同。
在测试的第三个版本中，有3个红色方块，它们之间的间隔在600到900 ms的范围内是绝对随机的。 因此，至少严格地说，分别严重违反了所有正方形的外观的节奏性，很难预测下一个正方形的外观。 预测目标正方形的外观变得不可能。
此外，有25％的测试在序列末尾没有目标方块（绿色），以避免过早回答，从而使结果更准确。
在室内昏暗的灯光下，没有声音刺激的情况下，对受试者进行实验测试。 测试在灰色背景的常规监视器上进行。 显示器与被摄对象之间的距离为50厘米。
在实验过程中，受试者在32个测试中进行了3次测试（上述每个选项1次）（每600毫秒间隔16次，每900毫秒间隔16次）。 以随机顺序进行的所有测试中有25％是“技巧”，即不包含目标绿色方块。
如果参与者在目标方格出现在监视器上之前或在“测试技巧”期间（根本没有目标方格）以及在响应延迟为3秒时回答（按下键），则监视器上将显示一条错误消息。
现在我们知道谁参加了测试以及如何进行测试，我们应该熟悉测试结果。
实验结果不难猜测，在研究前两个测试变量（有节奏和单间隔）的结果期间，反应时间（RT）是最基本的指标。 根据事物的逻辑，该指标应在测试中以随机间隔明显更高。
对所有4组受试者进行方差RT分析。 为什么问四个小组？ 以下组是指：
- CD-11人；
- CD匹配（对照组对应于CD组的平均年龄）-11人；
- PD-12人；
- PD匹配（对照组对应于PD组的平均年龄）-12人。
分析实验数据的结果。在图A中，我们看到了CD组（小脑变性患者）的RT计数结果。 在这里，我们可以看到以下功能：随机间隔的测试参与者的反应率与单间隔测试的反应率非常相似。 而RT节奏测试要好得多。 对照组（与CD匹配）显示出不同的趋势。 如预期的那样，随机间隔的反应速率最高。 但是其他两个测试显示了大致相同的结果。
简而言之，CD组和相应的对照组在1号测试（有节奏）上都表现很好，而3号测试（随机）上表现都差强人意，这也是合乎逻辑的，也是可以预期的。 但是，在第二号测试中，存在显着差异。 小脑变性的人不能像对照组那样成功地应付单间隔试验（无疾病的人）。
比较其他两组的结果：PD（患有帕金森氏病）和PD匹配（与PD组相同的平均年龄，但没有该疾病）显示出不同的结果。 因此，令人惊讶的是，PD组几乎与对照组一样进行了2号测试（单间隔）。 同时，第3号测试（随机）显示出预期的低结果。 试验No.1不仅显示了PD组与相应对照组之间的差异，而且还显示了PD组与CD组之间的差异。 也就是说，帕金森氏病患者的表现明显比小脑变性患者差。
我们可以在上图中看到所有组的测试分析结果的相关性。
您可以在
科学家的
报告和
其他材料中找到有关该研究和测试结果计算的更多详细信息。
结语由于这项研究，科学家能够根据经验，事件发生频率的性质及其频率，确认小脑和基底核在理解人脑如何预测某些事件中起着至关重要的作用。 对对照组和患有帕金森氏病的受试者的数据进行的分析仅证实了几年前提出的理论。
理解大脑的功能，即使它的这种看似微不足道的特征，也有助于诊断各种神经系统疾病。 使用此类实验作为治疗方法未来研究的基础的前景仍然很模糊。 但是，通过采取这些微小但重要的步骤，科学家正在了解世界上最未知，最复杂的物体之一-人脑。
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