Det blir lettere med øving. Duntrune Studios / Shutterstock
Har du noen gang satt deg ned for å fullføre morgenkryssordet eller Sudoku og lurt på hva som skjer i hjernen din? Et sted i aktiviteten til milliarder av nevroner i hjernen din ligger koden som lar deg huske et nøkkelord, eller bruke den logikken som kreves for å fullføre puslespillet.
Gitt hjernens intrikat, kan du anta at disse mønstrene er utrolig kompliserte og unike for hver oppgave. Men nyere forskning antyder at ting faktisk er enklere enn det.
Det viser seg at mange strukturer i hjernen din jobber sammen på nøyaktige måter for å koordinere deres aktivitet, og forme handlingene deres til kravene til hva det er som du prøver å oppnå.
Vi kaller disse koordinerte mønstrene "lavdimensjonal manifold", som du kan tenke på som analogt med de viktigste veiene du bruker for å pendle til og fra jobb. Størstedelen av trafikken flyter langs disse store motorveiene, som representerer en effektiv og effektiv måte å komme seg fra A til B.
Vi har funnet bevis på at mest hjerneaktivitet følger denne typen mønstre. På veldig enkle termer sparer dette hjernen din fra å trenge å jobbe alt fra bunnen av når du utfører en oppgave. Hvis noen kaster deg en ball, for eksempel, lar den lave dimensjonale manifolden hjernen din raskt koordinere muskelbevegelsene som trengs for å fange ballen, i stedet for at hjernen din trenger å lære å fange en ball på nytt hver gang.
I en studie publisert oktober 22 2019 i tidsskriftet Neuron, undersøkte kollegene mine og jeg disse mønstrene nærmere. Spesielt ønsket vi å finne ut om de spiller en rolle i å forme hjerneaktivitet under virkelig utfordrende kognitive oppgaver som krever mye konsentrasjon.
Vi skannet folks hjerner med høyoppløselig funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI) mens de utførte en Latin kvadraters oppgave, som ligner et Sudoku-puslespill, men bruker former i stedet for tall. Alle som har spilt Sudoku før morgenkaffen sin vet hvor mye fokus og konsentrasjon som kreves for å løse den.
Tanken bak oppgaven med Latin-firkanter er å identifisere den manglende formen på et bestemt sted i et rutenett, gitt at hver form bare kan vises en gang i hver rad og kolonne. Vi skapte tre forskjellige vanskelighetsnivåer, definert av hvor mange forskjellige rader og kolonner som måtte inspiseres for å komme fram til riktig svar.
Dirigere trafikk
Vår spådom var at utførelse av de vanskeligere versjonene av oppgaven ville føre til en rekonfigurering av det lavdimensjonale grenrøret. For å gå tilbake til motorvei-analogien, kan en vanskelig oppgave trekke litt hjerneaktivitet av motorveien og inn på bakgatene for å hjelpe deg med overbelastningen.
Resultatene våre bekreftet spådommene våre. Vanskeligere studier viste forskjellige mønstre av hjerneaktivering til enkle, som om hjernens trafikk ble omdirigert langs forskjellige veier. Jo vanskeligere oppgaven, jo mer endret mønstrene seg.
Dessuten fant vi også en kobling mellom disse endrede hjerneaktiveringsmønstrene og den økte sannsynligheten for å gjøre en feil på den hardere versjonen av Latin Squares-testen.
På en måte er det å prøve en vanskelig oppgave som å prøve en ny rotteoppkjøring på morgenpendelen din - det kan hende du lykkes, men i hast og stress er det også mer sannsynlig at du tar en feil sving.
Totalt sett antyder disse resultatene at hjerneaktiviteten vår kanskje ikke er så komplisert som vi en gang trodde. Det meste av tiden leder hjernen vår trafikk langs ganske veletablerte ruter, og selv når den trenger å bli kreativ, prøver den fortsatt å sende trafikken til samme endelige destinasjon.
Dette etterlater oss et viktig spørsmål: hvordan oppnår hjernen dette nivået av koordinering?
En mulighet er at denne funksjonen blir oppfylt av thalamus, en struktur som ligger dypt i hjernen, men som er koblet til nesten hele resten av hjernen.
Viktigere er kretsløpet av thalamus slik at det kan fungere som et filter for pågående aktivitet i hjernebarken, hjernens viktigste informasjonsbehandlingssenter, og derfor kunne utøve den typen påvirkning vi var ute etter.
Posisjoner av thalamus og hjernebarken i hjernen. Pikovit / Shutterstock
Aktivitetsmønstre i thalamus er vanskelig å tyde i tradisjonelle nevroavbildningseksperimenter. Men heldigvis høyoppløselig MR-skanner brukt i vår studie samlet av kollegene Luca Cocchi og Luke Hearne, tillot oss å observere dem i detalj.
Visst nok så vi en klar sammenheng mellom aktivitet i thalamus og flyt av aktivitet i det lavdimensjonale manifoldet. Dette antyder at når du utfører bestemte oppgaver, hjelper thalamus med å forme og begrense aktiviteten i cortex, litt som en politibetjent som dirigerer travel trafikk.
Så neste gang du setter deg ned for å spille Sudoku, skaper du en tanke for thalamusen din, og den lavdimensjonale manifolden som den hjelper til med å skape. Sammen former de hjerneaktiviteten som til slutt vil hjelpe deg med å løse gåten.
om forfatteren
James Shine, Robinson Fellow, University of Sydney
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Bøker om å forbedre ytelsen fra Amazons bestselgerliste
"Peak: Secrets from the New Science of Expertise"
av Anders Ericsson og Robert Pool
I denne boken trekker forfatterne på sin forskning innen ekspertisefeltet for å gi innsikt i hvordan noen kan forbedre sine prestasjoner på ethvert område av livet. Boken tilbyr praktiske strategier for å utvikle ferdigheter og oppnå mestring, med fokus på bevisst praksis og tilbakemeldinger.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Atomic Habits: En enkel og velprøvd måte å bygge gode vaner og bryte dårlige"
av James Clear
Denne boken tilbyr praktiske strategier for å bygge gode vaner og bryte dårlige, med fokus på små endringer som kan føre til store resultater. Boken bygger på vitenskapelig forskning og eksempler fra den virkelige verden for å gi praktiske råd til alle som ønsker å forbedre vanene sine og oppnå suksess.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Mindset: The New Psychology of Success"
av Carol S. Dweck
I denne boken utforsker Carol Dweck begrepet tankesett og hvordan det kan påvirke våre prestasjoner og suksess i livet. Boken gir innsikt i forskjellen mellom en fast tankegang og en veksttankegang, og gir praktiske strategier for å utvikle en veksttankegang og oppnå større suksess.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Vanens kraft: hvorfor vi gjør det vi gjør i livet og forretningslivet"
av Charles Duhigg
I denne boken utforsker Charles Duhigg vitenskapen bak vanedannelse og hvordan den kan brukes til å forbedre ytelsen vår på alle områder av livet. Boken tilbyr praktiske strategier for å utvikle gode vaner, bryte dårlige og skape varig endring.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Smarter Faster Better: The Secrets of Being Productive in Life and Business"
av Charles Duhigg
I denne boken utforsker Charles Duhigg vitenskapen om produktivitet og hvordan den kan brukes til å forbedre ytelsen vår på alle områder av livet. Boken bygger på eksempler og forskning fra den virkelige verden for å gi praktiske råd for å oppnå større produktivitet og suksess.
