Kuinka aivosi lähestyy hankalia tehtäviä

Kuinka aivosi lähestyy hankalia tehtäviä
Harjoittelu helpottaa. Duntrune Studios / Shutterstock

Oletko koskaan istunut täydentämään aamu-sanaristiasi tai Sudokua ja miettinyt mitä tapahtuu aivoissasi? Jossain aivojen miljardien neuronien toiminnassa on koodi, jonka avulla voit muistaa avainsanan tai soveltaa palapelin suorittamiseen tarvittavaa logiikkaa.

Koska aivot ovat monimutkaisia, saatat olettaa, että nämä mallit ovat uskomattoman monimutkaisia ​​ja ainutlaatuisia jokaisessa tehtävässä. Mutta Viimeaikainen tutkimus ehdottaa, että asiat ovat oikeastaan ​​yksinkertaisempia.

Osoittautuu, että monet aivojesi rakenteet toimivat yhdessä tarkilla tavoilla koordinoida heidän toimintansa, muokkaamalla heidän toimintansa vaatimuksiin riippumatta siitä, mitä yrität saavuttaa.

Kutsumme näitä yhteensovitettuja malleja ”pienen ulottuvuuden jakoputkeksi”, jonka voit ajatella olevan samanlainen kuin päätie, jolla matkustat työhön ja työstä. Suurin osa liikenteestä kulkee näiden suurten moottoriteiden varrella, mikä edustaa tehokasta tapaa päästä pisteestä A pisteeseen B.

Olemme löytäneet todisteita siitä, että suurin osa aivojen toiminnasta seuraa tämän tyyppisiä malleja. Hyvin yksinkertaisesti sanottuna tämä säästää aivosi tarvitsemasta työskennellä kaiken tyhjästä tehtävää suoritettaessa. Jos joku heittää sinulle esimerkiksi palloa, matalaulotteinen jakotukko antaa aivoillesi mahdollisuuden koordinoida nopeasti pallojen kiinniottamiseen tarvittavia lihasliikkeitä sen sijaan, että aivojesi täytyy oppia tarttumaan pallo uudelleen joka kerta.

Lokakuussa 22 2019 lehdessä Neuron julkaistussa tutkimuksessa kollegani ja minä tutkimme näitä malleja tarkemmin. Erityisesti halusimme selvittää, vaikuttavatko he aivojen toiminnan muotoiluun todella haastavien kognitiivisten tehtävien aikana, jotka vaativat paljon keskittymistä.

Skannisimme ihmisten aivot korkearesoluutioisella funktionaalisella magneettikuvauskuvauksella (fMRI) heidän suorittaessaan a Latinalaisten neliöiden tehtävä, joka on samanlainen kuin Sudoku-palapeli, mutta käyttää muotoja lukujen sijasta. Jokainen, joka on pelannut Sudokua ennen aamukahviaan, tietää kuinka paljon keskittymistä ja keskittymistä tarvitaan sen ratkaisemiseen.


Hanki viimeisin InnerSelfistä


Latinalaisten neliöiden tehtävän taustalla on puuttuvan muodon tunnistaminen tietystä kohdasta ruudukossa, koska kukin muoto voi näkyä vain kerran jokaisessa rivissä ja sarakkeessa. Loimme kolme erityyppistä vaikeustasoa, jotka määritellään kuinka monta erilaista riviä ja saraketta tarvitaan tarkastamaan oikean vastauksen saamiseksi.

Ohjaa liikennettä

Ennusteemme oli, että tehtävän vaikeampien versioiden suorittaminen johtaisi matalaulotteisen jakoputken uudelleenkonfigurointiin. Palatakseen moottoritieanalogiaan hankala tehtävä saattaa vetää jonkin verran aivotoimintaa valtatieltä ja takakatuille auttaakseen ruuhkien kiertämisessä.

Tuloksemme vahvistivat ennusteemme. Vaikeammat tutkimukset osoittivat aivojen aktivoitumisen eri mallit helpoiksi, ikään kuin aivojen liikenne suuntautuisi eri teitä pitkin. Mitä vaikeampi tehtävä, sitä enemmän mallit muuttuvat.

Lisäksi löysimme yhteyden näiden muuttuneiden aivojen aktivaatiomallien ja suuremman todennäköisyyden tehdä virheestä Latin Squares -testin kovemmassa versiossa välillä.

Tavallaan vaikean tehtävän yrittäminen on kuin uuden rottiauton kokeilu aamulla työmatkalla - saatat menestyä, mutta kiireessäsi ja stressissäsi saatat myös todennäköisemmin ottaa väärän käännöksen.

Kaiken kaikkiaan nämä tulokset viittaavat siihen, että aivotoimintamme ei ehkä ole niin monimutkaisia ​​kuin kerran ajattelimme. Suurimman osan ajasta aivomme ohjaa liikennettä melko vakiintuneiden reittien varrella, ja jopa silloin kun tarvitsee luovuutta, se yrittää edelleen lähettää liikenteen samaan lopulliseen määränpäähän.

Tämä jättää meille tärkeän kysymyksen: kuinka aivot saavuttavat tämän koordinaatiotason?

Yksi mahdollisuus on, että thalamus, rakenne, joka sijaitsee syvällä aivoissa, mutta on kytketty melkein koko aivojen loppuosaan.

Tärkeää on, että talamuksen virtapiirit ovat sellaiset, että ne voivat toimia suodattimena jatkuvalle toiminnalle aivokuoressa, aivojen pääasiallisessa tietojenkäsittelykeskuksessa, ja siksi voivat vaikuttaa sellaiseen vaikuttamiseen, jota etsimme.

miten your brain-lähestymistapoja-hankala-tehtäviä
Talamuksen ja aivokuoren asemat aivoissa.
Pikovit / Shutterstock

Talamuksen aktiviteettimalleja on vaikea tulkita perinteisissä neurokuvauskokeissa. Mutta onneksi tutkimuksessa käytetty korkearesoluutioinen MRI-skanneri kollegoideni Luca Cocchin ja Luke Hearnen keräämät antoivat meille mahdollisuuden tarkkailla niitä yksityiskohtaisesti.

Tosiaankin, näimme selvän yhteyden thalamuksen toiminnan ja aktiivisuusvirtauksen välillä pienen ulottuvuuden jakelussa. Tämä viittaa siihen, että thalamus auttaa tiettyjen tehtävien suorittamisessa muokkaamaan ja rajoittamaan aivokuoren toimintaa, vähän kuin poliisi, joka ohjaa kiireistä liikennettä.

Joten seuraavan kerran kun istut pelaamaan Sudokua, säästä ajatusta thalamuksellesi ja sen matalan ulottuvuuden monistolle, jonka avulla se luodaan. Yhdessä he muotoilevat aivojen toimintaa, joka lopulta auttaa ratkaisemaan palapelin.Conversation

kirjailijasta

James Shine, Robinson Fellow, Sydneyn yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}