Хвърлянето на бейзбол е трудно. Както xkcd посочи само вчера, точното нанасяне на удар изисква токът да пусне топката в изключително прецизен момент - ако това стане повече от половин милисекунда твърде рано или твърде късно, тя пропуска изцяло зоната на удара. Тъй като отнема много по-дълго време (цели пет милисекунди) само за нашите нервни импулси да покрият разстоянието на нашата ръка, този подвиг изисква мозъка да изпрати сигнал до ръката, за да пусне топката доста преди ръката да е достигнала правилното си хвърляне позиция.
Единственият подвиг е дори по-труден от хвърлянето на бърза топка, но може би ще бъде удар. Има 100 милисекундно закъснение между момента, в който очите ви видят предмет, и момента, в който мозъкът ви го регистрира. В резултат на това, когато тесто вижда бърза топка да лети със 100 мили в час, той вече е преместил допълнителни 12, 5 фута от момента, в който мозъкът му действително е регистрирал местоположението си.
Как тогава някога тестовете успяват да осъществят контакт със скоростните топки със скорост 100 мили / ч, или, за този въпрос, смяна на 75 мили / ч?
В проучване, публикувано днес в списанието Neuron, изследователите на UC Berkeley използват fMRI (функционално магнитно резонансно изображение), за да определят механизмите за прогнозиране в мозъка, които позволяват на хитовите да проследяват парцели (и дават възможност на всички видове хора да си представят пътищата на движещи се обекти в общ). Те откриха, че мозъкът е в състояние ефективно да „изтласка” предмети напред по своята траектория от момента, в който ги вижда за първи път, симулирайки пътя им въз основа на тяхната посока и скорост и ни позволява несъзнателно да проектираме къде ще се намират след миг.
Изследователският екип постави участниците в машина на fMRI (която измерва притока на кръв към различни части на мозъка в реално време) и ги накара да гледат екран, показващ „ефекта на светкавично влачене“ (по-долу), визуална илюзия, при която движещ се фон кара мозъка погрешно да интерпретира кратко мигащите неподвижни предмети като движещи се. „Мозъкът интерпретира светкавиците като част от движещия се фон и затова ангажира своя механизъм за прогнозиране, за да компенсира закъсненията при обработката“, казва Герит Маус, водещ автор на вестника, в изявление за пресата.
Тъй като мозъкът на участниците смяташе, че тези кратко мигащи кутии се движат, изследователите предположиха, че областта на мозъка им, отговорна за прогнозирането на движението на обекти, ще покаже повишена активност. По подобен начин, когато се покаже видео, където фонът не се движи, но мигащите обекти в действителност са направили, един и същ механизъм за предсказване на движението би причинил появата на подобна активност на невроните. И в двата случая V5 регионът на тяхната визуална кора показа отличителна активност, което предполага, че тази област е дом на възможностите за прогнозиране на движението, които ни позволяват да проследяваме бързо движещи се обекти.
Преди това, в друго проучване, същият екип се е включил във V5 региона, използвайки транскраниална магнитна стимулация (която пречи на мозъчната активност), за да наруши зоната и установи, че участниците са по-малко ефективни при прогнозирането на движението на обекти. „Сега не само можем да видим резултата от прогнозирането в зона V5, но също така можем да покажем, че причинно е свързано с това да ни позволява да виждаме обекти точно в прогнозираните позиции“, каза Маус.
Не е много голям скок, ако предположим, че този механизъм за прогнозиране е по-сложен при някои хора, отколкото други - това е причината повечето от нас да се раздвояват, когато се опитват да ударят фастбола на голяма стопанска лига.
Провалът в този механизъм може да е на работа, казват изследователите, при хора, които имат нарушения на възприятието на движение като акинетопсия, което оставя способността да виждат неподвижни обекти напълно непокътнати, но прави човек по същество сляп за всичко в движение. По-доброто разбиране на това как неврологичната активност в V5 региона - заедно с други области на мозъка - ни позволява да проследим и прогнозираме движението, в дългосрочен план може да ни помогне да разработим лечение за тези видове разстройства.
