Sağlık

Beynimiz ellerimizi nasıl kontrol ediyor?

Doğu Anglia Üniversitesi Psikoloji Öğretim Görevlisi Stephanie Rossit anlatıyor. 

Beynin belirli eylemleri nasıl kontrol ettiğini anlamak (bıçağı doğru şekilde almak gibi) birçok nedenden dolayı önemlidir. Bunlardan biri, yapay uzuvları olan kişilerin zihinlerini kullanarak onları kontrol etmelerine yardımcı olabilecek beyin-bilgisayar arayüzlerinin geliştirilmesine yönelik çalışıyor.

Yine de insan beyninin, aletler gibi 3B nesneleri doğru şekilde kavramak için ellerimizi nasıl kontrol ettiği tam olarak anlaşılmamıştır. Yakın zamanda yaptığımız bir çalışmada, meslektaşlarım ve ben, insanların aletleri doğru kullanıp kullanmadıklarını ayırt etmek için beynin belirli bölümlerinden gelen sinyalleri kullanıp kullanamayacağımızı öğrenmek istedik – örneğin, bıçağı bıçak yerine sapından kavrayarak.

Şimdi, insan beyninin 3B nesneleri kullanım için nasıl kavradığımıza göre otomatik olarak işleyip işlemediğine dair ilk araştırmayı yayınladık . Ve gördüğümüz gibi, yeni keşfimizin sağlık ve toplum için de önemli etkileri olabilir.

Alet kullanımı – bıçak kullanmak gibi – türümüzün tanımlayıcı bir özelliği olarak kabul edilir. Ortaya çıkmasının, Homo sapiens’in görünümünü tasvir ettiği düşünülse bile, primatların evriminde kritik bir adım olduğuna inanılıyor . İnsanların aletleri tasarlama, üretme ve kullanma konusundaki benzersiz yeteneği, hayvanlar aleminde emsalsizdir.

Aletlerin arkasındaki beyin mekanizmalarını araştıran çoğu çalışma , insanlar aletlerin veya ellerin görüntülerini izlerken beyin aktivitesini kaydeder, insanlar aletlerle gerçek el hareketlerini gerçekleştirirken değil. Aletleri kullanırken beyin aktivitesini kaydetmek gerçekten zordur, çünkü manyetik rezonans görüntüleme (MRI) tarayıcısının içindeki alan küçüktür ve katılımcıların gerçekten hareketsiz kalmaları gerekir.

Ancak bir görüntüyü algılamak, 3B bir nesne üzerinde hareket etmekten oldukça farklıdır. Resimlerdeki araçları tanıyor olsanız bile, asla bir aracın resmini kavramaya veya kullanmaya çalışmazsınız.

Aletlerin resimlerini görmek, sandalyeler gibi diğer türden nesneleri gördüğümüzde beynin farklı bölgelerini harekete geçirir . Şimdiye kadar bunun, aletlerle ilişkili el hareketlerinin işlenmesini optimize etmek için geliştirilen evrimsel bir özellik olduğu varsayılıyordu.

Katılımcılar 3B nesnelerle etkileşime girerken beyin görüntüleme verilerini toplamak için bir MRI tarayıcısı kullandık. Fonksiyonel MRI (fMRI) adı verilen özel bir görüntüleme tekniği kullanarak, belirli beyin bölgelerindeki kan akışı değişikliklerinin modelini çıkararak beyin aktivitesini ölçtük.

Gerçek el eylemlerinin MRI tarayıcısının sınırlı hapsinde çalışılmasına izin vermek için, 3B araçları ve diğer nesneleri sunmak için benzersiz bir gerçek eylem düzeni kullandık. Katılımcılarımız karanlıkta, bellerinin üzerine monte edilmiş döner bir masa olan özel yapım bir yatakta yatıyorlardı, böylece onlara 3D nesneler gösterebildik ve onlar da onları yakalayabildi.

Plastik aletler

Biz tasarlanmış ve 3D baskılı böyle bir plastik bıçak, pizza kesici ve kaşıkla yanı sıra biz kontrol nesneleri olarak kullanılan araçlar, değildi öğeleri temsil etmek 3D baskılı barlar başka bir grup gibi gündelik mutfak aletleri.

Norfolk ve Norwich Üniversite Hastanesindeki 20 gönüllünün beyinlerini iki ayrı seansta taradık. İlk oturumda katılımcılardan 3B araçları ve diğer 3B nesneleri doğru veya yanlış kavramaları istendi. Aynı katılımcılar, sadece aletlerin, ellerin ve diğer nesnelerin resimlerine baktıkları ikinci bir oturum için tarayıcıya döndüler (hiçbir el hareketi yapılmadı).

Katılımcılar aletlerin ve ellerin resimlerini görüntülediklerinde, beynin hangi bölümlerinin ellerin görüntülerine tepki veren alanları olduğunu belirlemek için beyin aktivitesini inceledik.

Devamını oku: Bir hayvanı zeki yapan nedir? Araştırmalar, zekanın yalnızca araçları kullanmakla ilgili olmadığını gösteriyor

Daha sonra , insanların bir aleti sapından kavrayıp kavramadıklarını tahmin edip edemeyeceğimizi test etmek için beyindeki aktivitenin kodunu çözmek için makine öğrenimini kullandık . Bu önemlidir, çünkü bıçak gibi bir nesneyi bıçağından tutmamayı bilmek başarılı alet kullanımı için çok önemlidir.

Çoğu bilim insanının beklediğinin aksine , bir aletin, alet resimlerinin görüntüsüne yanıt veren görsel alanlardan değil, ellerin görüntüsüne yanıt veren beyin alanlarının sinyallerinden doğru bir şekilde kavranıp kavranmadığını tahmin edebildik. .

Daha da önemlisi, beynin ellerin görüntülerini işleyen alanlarından gelen sinyaller, yalnızca araçlarla el eylemlerini tahmin etmek için kullanılabilir, ancak kontrol 3B çubuğu nesneleriyle eşleşen eylemleri tahmin edemezdi. Bu, görsel el alanlarının araçlarla yapılan eylemler için özel olarak ayarlandığını göstermektedir.

El kontrolü

Bu keşif, beynin ellerimizi nasıl kontrol ettiğine dair temel anlayışımızı değiştiriyor.

Elde tutulan aletlerin ortaya çıkışı, insanlar ve en yakın primat akrabalarımız arasında büyük bir ayrılığın başlangıcını işaret etti . Bulgularımız, özellikle insan beyninde gelişen beyin bölgelerini anlamamıza yardımcı olabilir.

Gelecekte, beyin odaklı arayüzleri ve protezleri iyileştirmek veya beyin hasarı olan kişilerin iyileşmesini tahmin etmek için görsel el alanlarının aktivitesini kullanabiliriz . Araştırmamız, uzuvları olmayan kişilerin protezleri zihinleriyle kontrol etmelerine izin vermek için bile kullanılabilir.

Beynin vücudu nasıl kontrol ettiğine ve dünyayla nasıl etkileşime girdiğine hayran kaldım. Gelecekte, bu bulguları hem sağlıklı bireylerde hem de nörolojik rahatsızlıkları olan kişilerde 3B nesnelerin kullanımıyla ilgili beyin mekanizmalarını daha da inceleyerek genişletmeyi umuyorum.

Daha Fazla Göster

Bir Cevap Yazın

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu