Lidé často podnikají takzvané proaktivní kroky, aniž by o tom přemýšleli. Například, když osoba za volantem stiskne plynový pedál chvíli předtím, než se žluté semafor rozsvítí zeleně, nebo začne odpočívat rytmus známé melodie chvíli před tím, než začne hrát v seznamu skladeb.
V takových případech se lidé spoléhají na jedné straně na zkušenosti získané v minulosti, uložené v paměti a na druhé straně na rytmus. Náš mozek používá tzv. Časové vzorce k předpovědi, kdy dojde k události. V souladu s tím vám to umožňuje soustředit pozornost a provádět určité akce.
Navíc „prediktivní kontexty“se mohou lišit. Například v příkladu se semaforem člověk zná předem konkrétní časový interval mezi dvěma událostmi (měnící se signály) a v případě poslechu melodie zná předem svůj rytmus.
V průběhu nové práce vědci z University of California v Berkeley prokázali, že lidský mozek má dva "chronometry" najednou, z nichž každý je zodpovědný za jeden ze dvou výše popsaných úkolů. Odpovídající skupiny neuronů jsou navíc umístěny v různých oblastech mozku.
Spolu se svým kolegou Richardem Ivrym navrhl novou interpretaci klíčového procesu v našem životě - spočítal, kdy provést akci. Podle autorů práce pomáhá přítomnost dvou různých systémů člověku nejen uvědomit si sebe sama v určitém okamžiku, ale také pochopit, co se stane v příštím okamžiku.
V průběhu práce vědci zkoumali prediktivní schopnosti lidí s Parkinsonovou chorobou a mozkovou degenerací. Mělo by být objasněno, že v prvním případě dochází k narušení funkcí bazálních jader, jejichž neurony jsou aktivována během koncentrace. A mozeček je mimo jiné zodpovědný za koordinaci pohybů.
Experti provedli experiment s cílem porovnat, jak dobře tito pacienti mohou manipulovat s konceptem času, zaostření a jednání, v závislosti na časových signálech.
Propagační video:
Účastníkům obou skupin byla ukázána velmi jednoduchá sekvence: před nimi se na obrazovce monitoru postupně objevovaly červené, bílé a zelené čtverečky. Úkolem bylo stisknout tlačítko, když se na obrazovce objeví zelený čtverec. Vzhled bílého čtverce by v tomto případě měl být varovným signálem.
V prvním testu se v pravidelných intervalech objevily barevné čtverečky. Ukázalo se, že pacienti s narušenou mozkovou funkcí lépe reagují na rytmické signály a koordinují akce než účastníci Parkinsonovy choroby.
V dalším testu se časové intervaly mezi červeným a zeleným čtvercem změnily, to znamená, že neexistoval žádný předem stanovený rytmus. V tomto případě se u pacientů s Parkinsonovou chorobou dařilo lépe.
Je zřejmé, že u pacientů s mozkovou degenerací je vnímání nearytmických signálů narušeno, zatímco u pacientů s dysfunkcí bazálních jader je naopak vnímání rytmických signálů narušeno.
Je logické předpokládat, že mozek využívá dva různé mechanismy „vypršení časového limitu“, což zpochybňuje stávající teorie, autoři pracovní poznámky.
Podle něj je velmi důležitá znalost toho, které mechanismy selhávají v určitých neurodegenerativních poruchách. Na základě těchto údajů budou vědci schopni vyvinout nové strategie, které pomohou pacientům zlepšit jejich interakci s okolním světem.
Autoři studie již předložili hypotézu, že je možné zlepšit práci „neuronových chronometrů“bez farmaceutických přípravků. Podle jejich názoru to budou pomáhat speciální počítačové hry nebo aplikace pro přístroje, které jsou zaměřeny na stimulaci určitých oblastí mozku. Je možné, že technologie virtuální reality může být také použita pro terapii.
Další podrobnosti o této práci a jejích výsledcích jsou popsány v článku publikovaném v časopise Sborník Národní akademie věd.
Julia Vorobyová