https://frosthead.com

Bagaimana Brain Manusia Menjejaki Fastball 100-mph

Membuang baseball keras. Seperti yang dikemukakan oleh xkcd semalam, tepat melemparkan mogok memerlukan bola keranjang yang melepaskan bola pada saat yang sangat tepat-melakukan lebih daripada setengah milisaat terlalu awal atau terlambat menyebabkan ia kehilangan zon mogok sepenuhnya. Kerana ia mengambil masa yang lebih lama (lima milidetik penuh) hanya untuk impuls saraf kami untuk menutup jarak lengan kami, prestasi ini memerlukan otak menghantar isyarat ke tangan untuk melepaskan bola dengan baik sebelum lengan telah mencapai lemparan yang tepat kedudukan.

Walaupun prestasi yang lebih sukar daripada membuang bola cepat, mungkin, mungkin memukul satu. Terdapat kelewatan 100 milidetik antara saat mata anda melihat objek dan saat otak anda mendaftarkannya. Akibatnya, apabila adunan melihat bola sepak yang terbang dengan kelajuan 100 mph, ia telah memindahkan tambahan 12.5 kaki pada saat otaknya telah mendaftarkan lokasinya.

Bagaimanakah, adakah adakah pihak berkuasa pernah menguruskan untuk melakukan hubungan dengan 100 bola sepak bola sepak-atau, untuk perkara itu, perubahan 75 mph?

Dalam satu kajian yang diterbitkan hari ini dalam jurnal Neuron, penyelidik UC Berkeley menggunakan fMRI (pencitraan resonans magnetik fungsional) untuk menentukan mekanisme ramalan di dalam otak yang membolehkan pemukul mengesan padang (dan membolehkan semua orang untuk membayangkan laluan objek bergerak umum). Mereka mendapati bahawa otak mampu dengan berkesan "menolak" objek ke hadapan sepanjang dalam lintasan mereka dari saat pertama kali melihat mereka, meniru jalan mereka berdasarkan arah dan kelajuan mereka dan membolehkan kita untuk tidak sedar projek di mana mereka akan seketika kemudian.

Pasukan penyelidik meletakkan peserta dalam mesin fMRI (yang mengukur aliran darah ke pelbagai bahagian otak dalam masa nyata) dan membiarkan mereka menonton skrin yang menunjukkan "kesan seret kilat" (di bawah), ilusi visual di mana latar belakang yang bergerak menyebabkan otak tersalah mengartikan secara ringkas objek pegun sebagai bergerak. "Otak menginterpretasikan kelip-kelip tersebut sebagai sebahagian daripada latar belakang yang bergerak, dan oleh itu melibatkan mekanisme ramalan untuk mengimbangi kelewatan pemprosesan, " kata Gerrit Maus, penulis utama kertas, dalam satu kenyataan akhbar.

Oleh kerana otak peserta berfikir kotak-kotak yang berkedip sekejap ini bergerak, para penyelidik menghipotesiskan, kawasan otak mereka yang bertanggungjawab untuk meramalkan gerakan benda akan menunjukkan peningkatan aktivitas. Begitu juga, apabila menunjukkan video di mana latar belakang tidak bergerak tetapi objek yang berkelip sebenarnya dilakukan, mekanisme ramalan bergerak yang sama akan menyebabkan aktiviti neuron yang serupa berlaku. Dalam kedua-dua kes, rantau V5 korteks visual mereka menunjukkan aktiviti tersendiri, menunjukkan kawasan ini adalah rumah kepada keupayaan gerakan-ramalan yang membolehkan kita mengesan objek bergerak pantas.

Sebelum ini, dalam satu lagi kajian, pasukan yang sama telah beralih ke rantau V5 dengan menggunakan rangsangan magnet transkranial (yang mengganggu aktiviti otak) untuk mengganggu kawasan tersebut dan mendapati bahawa para peserta kurang berkesan dalam meramalkan pergerakan objek. "Sekarang bukan sahaja kita dapat melihat hasil ramalan di kawasan V5, tetapi kita juga dapat menunjukkan bahawa ia melibatkan diri dalam membolehkan kita melihat objek dengan tepat dalam jawatan yang diramalkan, " kata Maus.

Ia tidak banyak lompatan untuk mengandaikan bahawa mekanisme ramalan ini lebih canggih dalam sesetengah orang daripada yang lain-itulah sebabnya kebanyakan dari kita akan curang ketika cuba memukul fastball dari sebuah pitcher liga utama.

Kegagalan dalam mekanisme ini mungkin bekerja, penyelidik mengatakan, pada orang yang mempunyai gangguan persepsi gerak seperti akinetopsia, yang meninggalkan keupayaan untuk melihat benda-benda pegun sepenuhnya utuh tetapi menyebabkan orang pada dasarnya buta terhadap apa-apa yang bergerak. Lebih baik memahami bagaimana aktiviti neurologi di rantau V5-bersama-sama dengan kawasan otak lain-membolehkan kita untuk mengesan dan meramalkan pergerakan boleh, dalam jangka masa panjang, membantu kita membangunkan rawatan untuk pelbagai gangguan ini.

Bagaimana Brain Manusia Menjejaki Fastball 100-mph