{vembed Y = 1h3eH-FrEGU}

Ny forskning fra University of Rochester forskere utforsker hvorfor mennesker er gode til kresne bevegelige gjenstander og hvordan vi kan trene hjernen vår for å være bedre på dette når vi blir eldre.

En grunn til at mennesker er gode til kresne, mindre bevegelige objekter i forgrunnen er at hjernen vår blir desensibilisert til bevegelse i større bakgrunn, rapporterer forskere.

Omvendt, når en persons hjerne er mer følsom overfor bakgrunnsbevegelse, er den negative avstanden at hun vil være mindre følsom overfor mindre forgrunnsobjekter.

Forskningen, som vises i Nature Communications, kan føre til nye treningsprogrammer for eldre voksne og pasienter med forhold som skizofreni, som har vært knyttet til svakere bevegelsessegregering.

Visuell bevegelse er en viktig informasjonskilde for å skille objekter fra deres bakgrunn. En edderkopp kamuflet mot en gren, for eksempel, mister øyeblikkelig sin usynlighet når den begynner å bevege seg. En venn du prøver å få øye på i en overfylt flyplassterminal, er mer skilleverdig når hun begynner å vifte hendene sine.

Selv om prosessen med å skille et objekt fra en bakgrunn er tilsynelatende enkelt, vet forskerne fortsatt ikke hvordan vårt visuelle system klarer å raskt plukke ut og adskille bevegelige gjenstander fra deres bakgrunn. Den nye forskningen kan få dem ett skritt nærmere å forstå hvordan prosessen fungerer.

Hva er viktigst?

"Den menneskelige hjerne kan ikke muligens behandle all informasjon rundt oss," sier lederforfatter Duje Tadin, professor i hjernevitenskap og kognitiv vitenskap ved University of Rochester. "Å være mindre følsomme overfor ting som er mindre viktig, gjør hjernen mer effektiv og raskere når det gjelder å utføre de viktigste oppgavene."

Ta kjøring for eksempel. Som bakgrunnslandskapet viskes av, er det avgjørende at en sjåfør ser og unngår biler, fotgjengere og andre gjenstander på veien.

Det er to grunnleggende måter hjernen kan skille slike gjenstander fra bevegelige bakgrunner. Det kan forbedre objektene som betyr noe; eller, det kan undertrykke bakgrunnen, og i kraft av denne undertrykkelsen forsterker objektene. Sistnevnte er "det mer effektive alternativet," sier Tadin. "Tenk på å prøve å få en samtale i et rom med høy bakgrunnsstøy. Det er mer effektivt å finne en måte å slå av støyen enn det er å bare prøve å snakke mer høyt. "

Selv om disse strategiene ikke er de eneste hjernen bruker til å markere bevegelige objekter, er oppmerksomheten en annen faktor. For eksempel har tidligere forskning fra Tadins laboratorium funnet en sammenheng mellom IQ og en evne til å undertrykke bakgrunnsbevegelse. Forskerne spekulerte på at i sunne, unge mennesker, er en region i hjernen som kalles det midterste temporale visuelle området (MT) ansvarlig for denne undertrykkelsen.

Hvor aldring påvirker bevegelsesdeteksjon

For å teste folks evne til å identifisere bevegelige objekter på en bevegelig bakgrunn, viste forskerne at studiedeltakere beveger teksturerte mønstre. Innenfor den strukturerte bakgrunnen var det et mindre mønstret objekt som beveger seg i motsatt retning fra bakgrunnen. Forskerne instruerte deltakere om å rapportere enten plasseringen eller formen til det mindre mønstrede objektet.

Forskerne fant at yngre voksne var bedre til å se mindre bevegelige gjenstander i forgrunnen og verre på å se bakgrunnsbevegelse. Eldre voksne-deltakere i alderen 65 og over-var motsatt. De var dårligere på å se de mindre bevegelige gjenstandene fordi de hadde økt bevissthet om bakgrunnen som objektene flyttet til. Yngre voksne tok gjennomsnittlige 20 millisekunder for å plukke ut de bevegelige objektene, og eldre voksne tok om 30 millisekunder.

Mens begge gruppene var effektive i oppgaven, tok bare en brøkdel av et sekund for å oppdage bevegelsen av objektet mot bakgrunnen, "de ekstra millisekunder kan gjøre stor forskjell," sier Woon Ju Park, en tidligere postdoktorell tilknyttet i Tadins laboratorium og for tiden en forskning tilknyttet ved University of Washington. "Tenk på ting som betyr noe for din overlevelse." En delt sekund kan bety forskjellen mellom å slå eller unngå en fotgjenger; eller det kan være akkurat nok tid til å miste synet av et rambunctious barn. Når det gjelder dyreverdenen, kan det bety forskjellen mellom liv og død.

"Tenk på et dyr i naturen," sier Park. "Hvis det ser et bevegelige objekt, kan det enten være lunsj for dyret eller noe som kan spise det dyret til lunsj. Dyr er veldig gode på kamuflasje, men selv den beste camouflagen trekker seg fra hverandre med bevegelse. "

Forskerne spekulerer på at eldre voksne har nedsatt bevegelsessegregasjon fordi når de blir eldre, endrer deres visjon og blir "mer støyende." Som en adaptiv mekanisme kan den aldrende hjernen da prioritere å integrere bevegelsesinformasjon generelt over å undertrykke og segmentere bakgrunn fra forgrunnen. Resultatene tyder også på at personer med psykiatriske lidelser som skizofreni, som er forbundet med lignende "støyende" visuelle systemer, også kan oppleve avveien mellom integrasjon og segregering.

Opplæring kan hjelpe

Selv om forskningen viser at evnen til å oppdage bevegelige objekter mot en bevegelig bakgrunn avtar med alderen, gir forskningen også gode nyheter for eldre voksne.

"Med trening kan vi gjøre eldre voksne mer som yngre voksne, sier Tadin.

Forskerne fant at eldre voksne kunne trene hjernen deres for å behandle bevegelse mer som yngre voksne ved å praktisere visuell segmentering av bevegelige objekter. Eldre deltakere utførte studieoppgaven i fire uker, med fire økter i uken, og ble raskere på oppgaven, og reduserte gapet i ytelse med sine yngre kolleger.

Overraskende fant forskerne at de eldre deltakere som gjennomgikk opplæring, faktisk ikke ble bedre til å se det mindre bevegelige objektet; deres evne til å se objektet var like bra som det var i begynnelsen av treningen. Det som ble endret med trening var at de eldre voksne ble mindre følsomme overfor bakgrunnsbevegelsen, akkurat som yngre voksne.

"Mesteparten av tiden når du trener noe i hjernen, blir tingene bedre," sier Tadin. "Dette er et tilfelle hvor du, med trening, blir bedre til å se objekter, samtidig som det blir verre ved å se bakgrunnen. Dette viste oss at disse to tingene er virkelig integrert forbundet, fordi når vi rammet en, endret også den andre. "

kilde: University of Rochester