Вълшебният трик помага на учените да проучат как мозъкът възприема тялото

Невролозите използват илюзията „огледална кутия“, класически трик, използван от магьосниците, за да разкрият как мозъкът обработва множество сензорни входове, за да възприеме телата ни и света около нас.

По време на този трик участник поставя лявата си ръка на масата пред отразяващата повърхност на малко огледало. След това той поставя дясната си ръка зад огледалото, на около шест инча, където не може да го види.

След това той е помолен да почука с две ръце по масата, докато гледа своето отражение. В рамките на минута той ще почувства, че ръката, която вижда, отразена в огледалото, е дясната му ръка - въпреки че скритата ръка не се движи.

Тази класическа илюзия с огледална кутия е била използвана в редица изследвания на неврологията, включително с ампутирани като възможно лечение за намаляване на фантомната болка в крайниците, където се смята, че помага на мозъка да се пренастрои и адаптира към липсващ крайник.

Сега нова версия на огледалната кутия илюзия, разработена от мозъчния учен от Университета в Делауеър (UD) д-р Джаред Медина и докторантът Юки Лиу, отдръпва повече завесата за това как мозъкът обработва множество сензорни входове, за да възприеме телата ни и света около нас.

В този нов поглед върху илюзията участниците в изследването поставиха ръцете си в противоположни пози (едната ръка с дланта нагоре, другата с дланта надолу), създавайки конфликт между визуална и проприоцептивна обратна връзка за ръката зад огледалото.

Проприоцепцията е вашето „шесто чувство“, усещането къде е тялото ви в пространството, което идва от мускулите и ставите. Това усещане ви позволява да докосвате уверено носа си дори със затворени очи.

След синхронно отваряне и затваряне на двете ръце, участниците в изследването внезапно усетиха, че ръката зад огледалото се завъртя или напълно се обърна, за да съответства на отражението на ръката.

„Изведнъж по време на нашите експерименти ще чуете лек смях от изненада, когато хората изпитват това чисто усещане за усещане, че ръката им е обърната, въпреки че тя не се движи“, каза Медина.

Ефективността на илюзията е повлияна от усещаната трудност при преместване на скритата ръка в позицията на ръката, видяна в огледалото. По-малко илюзия се получи за по-трудни ротации, изискващи повече напрежение.

Такива биомеханични данни, каза Медина, са кодирани в телесната схема, представяне на положението на тялото ви в пространството, което отчита обратната връзка от сетивата ви, както и съхранена информация от мускулите и ставите за това какво може и какво не може да направи тялото ви. .

Според Медина мозъкът прави "оптимална интеграция" на входящата сензорна информация и след това сортира кое е най-надеждното чувство.

„Визията е наистина прецизна - каза Медина, - но проприоцепцията е по-шумна. Така че, ако има конфликт между тези сетива и зрението ви казва, че ръката ви е точно там, но проприоцепцията казва, че не е, мозъкът ви изчислява оптимално. "

„Визията, тъй като е по-точна, обикновено управлява. В нашето проучване обаче мозъкът изглежда също така разглежда допълнителна информация - биомеханични ограничения от телесната схема - при разрешаването на този конфликт между сетивата. "

Понастоящем изследователският екип използва функционална магнитно-резонансна томография (fMRI) в Центъра за биомедицински и мозъчни образи на UD, за да проучи допълнително как мозъкът изчислява и интегрира голямото количество вход, което получава от всички сетива.

FMRI може да разкрие кои области на мозъка работят при изпълнение на задача. По-доброто разбиране на тези мозъчни процеси може да помогне на изследователите да разработят по-напреднали лечения за пациенти с мозъчни наранявания като инсулти, хронична болка и други разстройства, както и да развият изкуствени крайници, които се чувстват като част от тялото.

„Как въплъщавате изкуствен крайник? Трябва да спазва законите на тялото, което сте научили през целия си живот “, каза Медина.

„Доста важно е да разберем как мозъкът решава проблема с мултисензорната информация и как това е свързано с въплъщението и чувството ни за себе си. Тези страхотни трикове и илюзии са път към разбирането на начина, по който работи ума. "

Изследването се появява в списанието Научни доклади.

Източник: Университет в Делауеър