نوآوران آنلاین- هر دانش آموز فیزیک دبیرستان یاد می گیرد که صدا و نور با سرعت بسیار متفاوتی حرکت می کند. اگر مغز این تفاوت را در نظر نمی گرفت، برای ما بسیار دشوارتر بود که تشخیص دهیم صداها از کجا آمده اند و چگونه با آنچه می بینیم ارتباط دارند.
در عوض، مغز به ما این امکان را می دهد تا با بازی کلاهبرداری، دنیای خود را بهتر درک کنیم؛ به طوری که بصری و صدایی که همزمان ایجاد می شود همزمان خوانده می شوند حتی اگر به مغز برسند و توسط مدارهای عصبی با سرعت های مختلف پردازش شوند.
یکی از ترفندهای مغز، "کالیبراسیون مجدد زمانی" است که عبارت است از: تغییر حس زمان برای همگام سازی درک مشترک ما از صدا و بینایی. یک مطالعه جدید نشان می دهد که کالیبراسیون مجدد به سیگنال های مغزی بستگی دارد که به طور مداوم با محیط ما سازگار می شوند تا ورودی های حسی رقابتی را با هم نمونه ، ترتیب و مرتبط کنند.
دانشمندان دانشگاه مونترال داوطلبانی را استخدام کردند که نورهای مختلف را با تأخیرهای مختلف همراه با صدا مشاهده کنند و از آنها خواستند که آیا فکر می کنند هر دو در یک زمان اتفاق افتاده است یا خیر. شرکت کنندگان این کار را در داخل دستگاه مگنتوآنسفالوگرافی (MEG) انجام دادند که امواج مغزی آنها را با دقت میلی ثانیه ضبط و تصویر می کند. جفت محرک های دیداری و شنیداری هر بار تغییر می یابند، با اصوات و اشیا visual بصری از نظر زمان نزدیکتر یا دورتر و با ترتیب ارائه تصادفی ارائه می شوند.
محققان دریافتند که درک همزمان داوطلبان از بین محرک های صوتی و بصری در یک جفت به شدت تحت تأثیر همزمان بودن درک شده از جفت محرک قبل از آن است. به عنوان مثال، اگر صدایی همراه با میلی ثانیه بصری از هم ارائه شود و به عنوان ناهمزمان تصور شود، به احتمال زیاد یکی دیگر از جفت محرک های دیداری و شنیداری بعدی را همزمان گزارش می کند، حتی اگر اینگونه نباشد. این شکل از کالیبراسیون مجدد زمانی فعال یکی از ابزارهایی است که مغز برای جلوگیری از درک تحریف شده یا قطع شده از واقعیت استفاده می کند و به ایجاد روابط علی بین تصاویر و صداهایی که ما درک می کنیم ، کمک می کند، علی رغم سرعت های مختلف جسمی و سرعت پردازش عصبی.
سیگنال های MEG نشان داد که این شاهکار مغزی با تعامل بی نظیر بین امواج سریع و آهسته مغز در مناطق شنوایی و بینایی مغز امکان پذیر است. ریتم های آهسته تر مغز سرعت نوسانات تحریک پذیری در مدارهای مغزی را افزایش می دهد. هر چه تحریک پذیری بیشتر باشد، ورودی خارجی با دریافت شبکه های عصبی به راحتی ثبت و پردازش می شود.
بر این اساس، محققان مدل جدیدی را برای درک مجدد کالیبراسیون ارائه می دهند که به موجب آن نوسانات سریعتر سوار بر نوسانات کندتر، اسلات های زمانی گسسته و مرتب شده ای را برای ثبت ترتیب ورودی های حسی ایجاد می کنند. به عنوان مثال، هنگامی که یک سیگنال صوتی به اولین شکاف زمانی موجود در قشر شنوایی می رسد و یک ورودی بصری نیز دارد، این جفت به طور همزمان درک می شود. برای اینکه این اتفاق بیفتد، مغز باید کمی دیرتر از زمان های شنوایی شکاف های زمانی بینایی را قرار دهد تا انتقال فیزیولوژیک کندتر سیگنال های بینایی را حساب کند. محققان دریافتند که این تاخیر نسبی بین زمان های شنیداری عصبی و زمان بینایی یک روند پویا است که دائماً با مواجهه اخیر هر شرکت کننده با ادراک سمعی و بصری سازگار می شود.
داده های آنها مدل جدید ادغام پویا را با نشان دادن اینكه این تاخیرهای ظریف ده میلی ثانیه ای نوسانات سریع مغز را می توان در هر فرد اندازه گرفت و قضاوت های مربوط به همزمانی درك شده آنها را تأیید كرد، تأیید كرد.
در اوتیسم و اختلالات گفتاری، پردازش حواس به ویژه شنوایی تغییر می کند. در اسکیزوفرنی نیز بیماران می توانند تحت تأثیر تحریفات ورودی های حسی قرار بگیرند. مکانیسم های مغز و اعصاب فیزیولوژیکی مجدد کالیبراسیون زمانی که در این مطالعه توصیف شده است ممکن است در این اختلالات تغییر کند و کشف آنها ممکن است اهداف تحقیقاتی جدیدی را برای بهبود این نقایص نشان دهد.
سه شنبه ۱۱ می ۲۰۲۱
(برابر با ۲۱ اردیبهشت ۱۴۰۰)