Как мозг готовится к движению и действиям

Как мозг готовится к движению и действиям Чтобы выполнить последовательность действий, наш мозг должен подготовить и поставить их в очередь в правильном порядке. AYAakovlev / Shutterstock

Наше поведение во многом связано с тем, насколько хорошо мы контролируем, организуем и выполняем движения в правильном порядке. Возьмите письмо, например. Если бы мы не делали один штрих за другим на странице, мы не смогли бы написать слово.

Тем не менее, моторные навыки (одиночные или последовательности действия которые благодаря практике становятся легкими) может стать очень трудным для изучения и восстановления, когда неврологические условия нарушают планирование и контроль последовательных движений. Когда у человека есть расстройство - например, диспраксия или заикание - определенные навыки не могут быть выполнены гладко и скоординировано.

По традиции ученые верили что в последовательности действий каждое тесно связано с другим в мозге, и одно вызывает другое. Но если это правильно, то как мы можем объяснить ошибки в последовательности? Почему мы, например, неправильно набираем «форма» вместо «от»?

Некоторые Исследователи спорить что, прежде чем мы начнем последовательность действий, мозг вспоминает и планирует все элементы одновременно. Он готовит карту, где каждый элемент имеет отметку активации относительно своего порядка в последовательности. Они конкурируют друг с другом, пока не победит предмет с более сильной активацией. Он «выходит» на исполнение как более «подготовленный» - поэтому мы сначала, например, набираем «f» в слове «from», а затем стираем с карты. Этот процесс, называемый конкурентной очередью, повторяется для остальных действий, пока мы не выполним все элементы последовательности в правильном порядке.

Эта идея о том, что мозг использует одновременную активацию действий, прежде чем произойдет какое-либо движение, была доказано в исследовании 2002, Поскольку обезьяны рисовали фигуры (например, делали три мазка для треугольника), исследователи обнаружили, что до начала движения существовали одновременные нейронные паттерны для каждого мазка. Насколько сильной была активация, можно было предсказать положение этого конкретного действия при исполнении.

Планирование и организация очередей

До сих пор не было известно, используется ли эта система активации в человеческом мозге. Мы также не знали, как действия ставятся в очередь, пока мы готовим их на основе их позиции в последовательности. тем не мение Недавние исследования от неврологов из Университета Бангора и Университетского колледжа Лондона показали, что в человеческом мозге одновременно существует планирование и конкурентные очереди.

Как мозг готовится к движению и действиям Чтобы выполнить последовательность действий, наш мозг должен поставить каждого в очередь, прежде чем мы это сделаем. Liderina / Shutterstock


Получите последние новости от InnerSelf


В этом исследовании исследователям было интересно посмотреть, как мозг готовится к выполнению хорошо выученных последовательностей действий, таких как набор текста или игра на пианино. В течение двух дней участников обучали сочетать абстрактные фигуры с последовательностями из пяти пальцев в компьютерной задаче. Они узнали последовательности, наблюдая, как маленькая точка перемещается от пальца к пальцу на изображении руки, отображаемом на экране, и нажимая соответствующий палец на устройстве ответа. Эти последовательности были комбинациями двух порядков пальцев с двумя разными ритмами.

На третий день участники должны были представить - основываясь на абстрактной форме, представленной некоторое время на экране - правильную последовательность полностью из памяти, в то время как их активность мозга была записана.

Глядя на сигналы мозга, команда смогла различить нервные паттерны участников по мере того, как они планировали и выполняли движения. Исследователи обнаружили, что за миллисекунды до начала движения все нажатия пальцев были поставлены в очередь и «сложены» упорядоченным образом. Схема активации нажатий пальцами отражала их положение в последовательности, которая была выполнена сразу после. Этот конкурентный порядок очередей показал, что мозг подготовил последовательность, организовав отдельные действия в правильном порядке.

Исследователи также выяснили, была ли эта подготовительная деятельность в очереди распределена между различными последовательностями, которые имели разные ритмы или разные порядки пальцев, и обнаружили, что это так. Конкурентный механизм организации очередей выступал в качестве шаблона для направления каждого действия на определенную позицию и предоставлял основу для точного производства новых последовательностей. Таким образом, мозг остается гибким и достаточно эффективным, чтобы быть готовым производить неизвестные комбинации последовательностей, организуя их с помощью этого подготовительного шаблона.

Интересно, что качество подготовительного шаблона предсказывало, насколько точным был участник в создании последовательности. Другими словами, чем более четко разделены действия или действия перед выполнением последовательности, тем больше вероятность того, что участник выполнил последовательность без ошибок. С другой стороны, наличие ошибок означало, что очереди шаблонов при подготовке к действию были менее четкими и имели тенденцию смешиваться.

Зная, как наши действия заранее спланированы в мозге, исследователи смогут выяснить параметры выполнения плавных и точных последовательностей движений. Это может привести к лучшему пониманию трудностей, возникающих при нарушениях последовательности обучения и контроля, таких как заикание и диспраксия. Это также может помочь в разработке новых методов реабилитации или лечения, которые оптимизируют планирование движений, чтобы пациенты могли достичь более квалифицированного контроля последовательностей действий.Беседа

Об авторе

Мирто Манциара, доктор философии, Бангор университета

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

В поисках более осмысленной и целеустремленной жизни
В поисках более осмысленной и целеустремленной жизни
by Фрэнк Паскиути, доктор философии

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

В поисках более осмысленной и целеустремленной жизни
В поисках более осмысленной и целеустремленной жизни
by Фрэнк Паскиути, доктор философии
Как вы говорите своим детям о разводе?
Как вы говорите своим детям о разводе?
by Монтель Уильямс и Джеффри Гардер, доктор философии