Hvordan Hjernen Forbereder For Bevegelse Og Handlinger

Hvordan Hjernen Forbereder For Bevegelse Og Handlinger For å utføre en rekke handlinger må hjernene våre forberede seg og kjøre dem i riktig rekkefølge. AYAakovlev / Shutterstock

Vår oppførsel er i stor grad knyttet til hvor godt vi kontrollerer, organiserer og utfører bevegelser i riktig rekkefølge. Ta skrive, for eksempel. Hvis vi ikke gjorde ett slag etter en på en side, kunne vi ikke skrive et ord.

Imidlertid motoriske ferdigheter (single eller sekvenser av handlinger som gjennom praksis blir enkle) kan bli svært vanskelig å lære og hente når nevrologiske forhold forstyrrer planlegging og kontroll av sekvensielle bevegelser. Når en person har en lidelse - for eksempel dyspraksi eller stamming - visse ferdigheter kan ikke utføres på en jevn og koordinert måte.

tradisjonelt forskere har trodd at i en rekke handlinger er hver tett knyttet til den andre i hjernen, og en utløser den neste. Men hvis dette er riktig, hvordan kan vi forklare feil i sekvensering? Hvorfor mistype vi "form" i stedet for "fra", for eksempel?

Noen forskere argumentere at før vi begynner en rekke handlinger, husker hjernen og planlegger alle elementer på samme tid. Den forbereder et kart hvor hvert element har et aktiveringsstempel i forhold til rekkefølgen i sekvensen. Disse konkurrerer med hverandre til elementet med sterkere aktivering vinner. Det "kommer ut" for utførelse som mer "readied" - så vi skriver "f" i ordet "fra" først, for eksempel - og så slettes det fra kartet. Denne prosessen, kalt konkurrerende kø, gjentas for resten av handlingene til vi utfører alle elementene i sekvensen i riktig rekkefølge.

Denne ideen om at hjernen bruker samtidige aktivering av handlinger før noen bevegelse finner sted var bevist i en 2002-studie. Som aper tegnet figurer (for eksempel tre streker for en trekant), fant forskerne at før bevegelsens begynnelse eksisterte samtidige nevrale mønstre for hvert slag. Hvor sterk aktiveringen var kunne forutsi posisjonen til den aktuelle handlingen under utførelse.

Planlegging og kø

Det som ikke har vært kjent til nå, er om dette aktiveringssystemet brukes i den menneskelige hjerne. Vi har heller ikke kjent hvordan handlinger er i kø mens vi forbereder dem basert på deres posisjon i sekvensen. derimot nyere forskning fra nevrologer ved Bangor University og University College London har vist at det er samtidig planlegging og konkurransedyktig kø i menneskehjernen også.

Hvordan Hjernen Forbereder For Bevegelse Og Handlinger For å utføre handlinger, må hjernene våre køe hver før vi gjør det. Liderina / Shutterstock

For denne studien var forskerne interessert i å se hvordan hjernen forbereder seg til å utføre vellært handlingssekvenser som å skrive eller spille piano. Deltakere ble trent i to dager for å koble abstrakte former med femfinger-sekvenser i en datamaskinbasert oppgave. De lærte sekvensene ved å se en liten prikk flytte fra finger til finger på et håndbilde som vises på skjermen, og trykke på den tilsvarende fingeren på en responsenhet. Disse sekvensene var kombinasjoner av tofingerordrer med to forskjellige rytmer.

På den tredje dagen måtte deltakerne produsere - basert på den abstrakte formen som presenteres en stund på skjermen - den riktige sekvensen helt fra minnet mens hjernens aktivitet ble registrert.

Ser på hjernens signaler, var laget i stand til å skille deltakernes nevrale mønstre som de planla og utførte bevegelsene. Forskerne fant at millisekunder før bevegelsens start var alle fingerpressene i køen og "stablet" på en bestilt måte. Aktiveringsmønsteret til fingerpressene reflekterte sin posisjon i sekvensen som ble utført umiddelbart etter. Dette konkurransedyktige kjøremønsteret viste at hjernen forberedte sekvensen ved å organisere de enkelte handlinger i riktig rekkefølge.

Forskerne så også på om denne forberedende køaktiviteten ble delt på forskjellige sekvenser som hadde forskjellige rytmer eller forskjellige fingerordrer, og fant at det var. Den konkurrerende kjøremekanismen fungerte som en mal for å lede hver handling til en posisjon, og ga grunnlaget for nøyaktig produksjon av nye sekvenser. På den måten forblir hjernen fleksibel og effektiv nok til å være klar til å produsere ukjente kombinasjoner av sekvenser ved å organisere dem ved hjelp av denne forberedende malen.

Interessant nok forutslo kvaliteten på det forberedende mønsteret hvor nøyaktig en deltaker var i å produsere en sekvens. Med andre ord, jo mer avskilt aktivitetene eller handlingene var før henrettelsen av sekvensen, desto mer sannsynlig deltakerne var å utføre sekvensen uten feil. Tilstedeværelsen av feil, derimot, betydde at køen av mønstrene som forberedelse til handlingen var mindre veldefinert, og tendens til å bli blandet.

Ved å vite hvordan våre handlinger er forhåndsplanlagt i hjernen, vil forskerne kunne finne ut parametrene for å utføre jevne og nøyaktige bevegelsessekvenser. Dette kan føre til en bedre forståelse av vanskelighetene som finnes i sykdommer i sekvenslæring og -kontroll, for eksempel stamming og dyspraksi. Det kan også bidra til utvikling av nye rehabiliterings- eller behandlingsteknikker som optimaliserer bevegelsesplanlegging slik at pasientene kan oppnå en mer dyktig kontroll over actionsekvenser.Den Conversation

Om forfatteren

Myrto Mantziara, PhDforsker, Bangor University

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}