Trucul magic îi ajută pe oamenii de știință să studieze modul în care creierul percepe corpul

Neurologii folosesc iluzia „cutie oglindă”, un truc clasic folosit de magi, pentru a dezvălui modul în care creierul procesează mai multe intrări senzoriale pentru a percepe corpurile noastre și lumea din jurul nostru.

În timpul acestui truc, un participant își așează mâna stângă pe masă în fața suprafeței reflectorizante a unei mici oglinzi. Apoi își așază mâna dreaptă în spatele oglinzii, la aproximativ șase centimetri distanță, unde nu o poate vedea.

Apoi i se cere să atingă suprafața mesei cu ambele mâini în timp ce se uită la reflexia sa. Într-un minut, se va simți ca și cum mâna pe care o vede reflectată în oglindă ar fi mâna dreaptă - chiar dacă mâna ascunsă nu s-a mișcat.

Această iluzie clasică a cutiei oglinzilor a fost utilizată într-o serie de studii de neuroștiințe, inclusiv cu amputate ca un posibil tratament pentru a ajuta la reducerea durerii fantomelor de la nivelul membrelor, unde se crede că ajută creierul să se repartizeze și să se adapteze la un membru lipsă.

Acum, o nouă versiune a iluziei casetei oglinzii, dezvoltată de Dr. Jared Medina, om de știință al creierului de la Universitatea din Delaware (UD) și doctorandul Yuqi Liu, trage înapoi mai mult cortina asupra modului în care creierul procesează mai multe intrări senzoriale pentru a ne percepe corpul. și lumea din jurul nostru.

În această nouă abordare a iluziei, participanții la studiu și-au așezat mâinile în posturi opuse (o mână palm-up, cealaltă palm-down), creând un conflict între feedback-ul vizual și proprioceptiv pentru mâna din spatele oglinzii.

Propriocepția este „al șaselea simț”, sensul unde se află corpul tău în spațiu, care provine din mușchii și articulațiile tale. Acest simț vă permite să vă atingeți nasul cu încredere chiar și cu ochii închiși.

După deschiderea și închiderea sincronă a celor două mâini, participanții la studiu au observat brusc că mâna din spatele oglinzii se rotește sau se răstoarnă complet pentru a se potrivi reflexiei mâinii.

„Dintr-o dată, în timpul experimentelor noastre, ai auzi un râs mic de surpriză când oamenii au experimentat această senzație îngrijită de a simți că mâna le-a răsturnat, chiar dacă nu s-a mișcat”, a spus Medina.

Eficacitatea iluziei a fost influențată de dificultatea percepută de a muta mâna ascunsă în poziția mâinii văzută în oglindă. A apărut mai puțină iluzie pentru rotații mai dificile care necesită mai multă tensiune.

Astfel de date biomecanice, a spus Medina, sunt codificate în schema corpului, o reprezentare a poziției corpului tău în spațiu, care ia în considerare feedback-ul din simțurile tale, precum și informațiile stocate de la mușchi și articulații despre ceea ce corpul tău poate și nu poate face. .

Potrivit Medinei, creierul face „integrare optimă” a informațiilor senzoriale primite și apoi sortează care este cel mai fiabil simț.

„Viziunea este cu adevărat precisă”, a spus Medina, „dar propriocepția este mai zgomotoasă. Deci, dacă există un conflict între aceste simțuri, iar viziunea îți spune că mâna ta este chiar acolo, dar propriocepția spune că nu este, creierul tău calculează în mod optim ”.

„Viziunea, pentru că este mai precisă, regulează de obicei. Cu toate acestea, în studiul nostru, creierul pare să ia în considerare și informații suplimentare - constrângeri biomecanice din schema corpului - în rezolvarea acestui conflict între simțuri. ”

Echipa de cercetare folosește acum imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI) în Centrul de imagistică biomedicală și cerebrală al UD pentru a investiga în continuare modul în care creierul calculează și integrează cantitatea mare de intrare pe care o primește de la toate simțurile.

RMN-ul poate dezvălui ce regiuni ale creierului funcționează atunci când efectuează o sarcină. O mai bună înțelegere a acestor procese cerebrale ar putea ajuta cercetătorii să dezvolte tratamente mai avansate pentru pacienții cu leziuni cerebrale, cum ar fi accidentele vasculare cerebrale, durerea cronică și alte tulburări, precum și să dezvolte membre artificiale care se simt ca o parte a corpului.

„Cum întruchipezi un membru artificial? Trebuie să respecte legile corpului pe care l-ai învățat toată viața ”, a spus Medina.

„Este destul de important să ne dăm seama cum creierul rezolvă problema informațiilor multisenzoriale și cum se leagă aceasta de întruchipare și simțul nostru de sine. Aceste trucuri și iluzii grozave sunt o cale către înțelegerea modului în care funcționează mintea. ”

Studiul apare în jurnal Rapoarte științifice.

Sursa: Universitatea din Delaware