Herkes geçmişte yaşar: "Gördükleriniz" yalnızca beyniniz tarafından tahmin edilebilir
Resim kaynağı: MIT News
Görmek inanmaktır, herkes bir şeye bakarken bu prensibi kabul etmiş olmalıdır. Ancak bazen gördüğünüz şey gerçek olmayabilir, ancak beynin tahmin ettiği bazı resimler. Beynin öngörme ihtiyacı duymasının nedeni, dış bilginin retinadan görsel merkeze geçmesinin belirli bir süre almasıdır. Tahmin, nesnelerin yörüngesini değerlendirmemizi, tehlikeden kaçınmamızı veya avı avlamamızı ve hayatta kalmayı iyileştirmemizi sağlayabilir. Ama aynı zamanda aslında tamamen geçmiş dünyada yaşadığımız anlamına geliyor.
Yang Xinzhou tarafından yazıldı.
Muhtemelen şu deneyime sahip olabilirsiniz: Eldeki bir silgi veya kalem kapağı masadan düştüğünde, yere düştüğünde zıpladılar ve onu kendi gözlerimle belli bir yöne uçtuğunu gördüm ama o yönde aradım. Ama bulamadım. Sonra silgiler tamamen ortadan kayboldu ya da tuhaf bir şekilde sizin izleniminizden tamamen farklı bir yerde göründüler, bu yüzden kalbimde meditasyon yaptım: tamamen mantıksız, şimdi burada uçtuğunu görmedim.
Ama bu konu sadece mantıklı değil, bilim adamları bunun nedenini keşfettiler, yani beyin sizi "aldattı" veya beyin, nesnenin nereye gideceğini tahmin edemeyecek kadar kendinden emin, böylece siz pasif bir şekilde inanırsınız. Bu fenomen, esas olarak beynin sinir sisteminin tepki hızının yeterince hızlı olmaması ve dış bilginin retinadan görsel merkezi sisteme aktarılması sürecinin gecikmesi nedeniyle ortaya çıkar. Vücudumuzun hareketlerinin tutarlılığını sağlamak için beyin, nesnenin kendi yörüngesini tahmin etmeye başlar. .
Tahmin ile gecikmeyi telafi edin
Görsel bilgi retina tarafından dış dünyadan yakalanır ve görsel sisteme iletilir.Bu işlem yaklaşık onlarca ila yüzlerce milisaniye sürer ve görsel bilgiye dayalı olarak yanıt vermemiz yaklaşık 120 milisaniye sürer. Yavaş hareket eden nesneler söz konusu olduğunda, bu gecikmenin bizim üzerinde fazla bir etkisi yoktur ve bu aktarım süreci, beyne yanıt vermesi için zaman da vererek, dış dünyayı daha doğru anlamamıza ve nesnenin nerede olduğunu tahmin etmemize olanak tanır. Tek adımda nereye taşınmalı.
Ancak havada uçan tenis topları veya beyzbol topları gibi lastik iniş bombaları dışında, anlık hızları çok hızlı olabilir. Örneğin, vurulan bir tenis topunun en hızlı uçuş hızı saniyede 28 metreye ulaşabilir, bu durumda bilgi gecikmesinin büyük etkisi olacaktır. Çünkü topu algıladığımızda, topun gerçek konumu yaklaşık 3 metre ileriye doğru uçuyor ve aslında algıladığımız şey her zaman topun önündeki konumdur. Başka bir deyişle, algıladığımız şey geçmiş zamanda bir dünya, gerçeklikten daha yavaş bir vuruş. Öyleyse beyin, bir raketle topu almak için uzuvları doğru bir şekilde nasıl kontrol edebilir? Beynin öngörü yeteneği budur.
Bu tahmin yeteneği, topu alan kaleci üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.
Beyin, sinirbilimciler için yeni olmayan, nesnelerin ilerleyişini veya olayların gelişimini tahmin edebilir. Bu tür Tahmin, hayata temel hayatta kalma yeteneği verir Örneğin, bir atı geçip hızlanan bir arabayla karşılaştığınızda, beynin tahmin yeteneği, yolu güvenli bir şekilde geçmenizi sağlamak için bir arabanın çarpıp çarpmayacağına karar vermenizi sağlar.
Araştırmacılar, öngörülemeyen görsel uyaranlarla karşılaştırıldığında, beyne bazı öngörücü görsel uyaranların verilmesinin görsel sistemin daha hızlı tepki vermesini sağlayabileceğini uzun zamandır keşfettiler.Bu fenomen kedilerde, babunlarda ve insanlarda doğrulanmıştır. . Öngörülü bir yörüngede, beyin 15 milisaniye daha hızlı yanıt verir. Ek olarak, Amsterdam Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bu tür erken tahminin görsel kortekste bazı nöronal kalıpları uyardığını ve bu karakteristik EEG modelinin yalnızca tahmin edilen olaylarla ilgili olduğunu buldular.
Doğa İletişimi üzerine 2017 yılında yapılan bir çalışmada, Hollanda'daki Radboud Üniversitesi'ndeki bilim adamları bir dizi öngörülebilir yanıp sönen nokta tasarladılar.Yanıp sönen noktalar tekrar tekrar oynatıldığında, beyin bir sonraki noktanın yanıp sönme modelini önceden tahmin edebilir. , Ve hatta tam yanıp sönme dizisini gösterin. Bütün bunlar gösteriyor ki, belirli bir hareket veya dizi yörüngesi verildiği sürece, beyin bundan sonra ne olacağını yargılamaya başlayacak.
Yanıp sönen noktaları tekrar tekrar izledikten sonra beyin, yanıp sönen noktaların sinyalini önceden (ortada) gönderebilir. Kontrol grubunun tahmin edilmesi zordur.
Peki ya beynin tahmini yanlışsa?
Tahmin bir içgüdüdür
Proceedings of the National Academy of Sciences'da yakın zamanda yapılan bir çalışma, önceki deneyler temelinde genişletildi. Ayrıca denekler için yörüngeleri ve dizileri olan noktaları gözlemlediler ve deneydeki noktalar bir saat gibi sırayla parladı. Bu süreçte. Araştırmacılar beyinleri üzerinde EEG testleri yaptılar. İlk eğitim turundan sonra, araştırmacılar deneklerin bu noktaları gördüklerinde ne tür beyin dalgası modellerine eşlik edeceklerini belirlediler.
Sonraki gözlem ve testlerde, deneğin beyni bu noktaları tahmin etmeye başladı ve bir sonraki nokta parlamadan önce bir sonraki noktaya karşılık gelen beyin dalgası modelini önceden ifade edebildi. Bununla birlikte, araştırmacılar burada beyinde oyunlar oynamak için bir numara kullandılar, bu da bir sonraki noktanın yanıp sönen bir döngüde aniden kaybolmasını sağlamaktı.
bu şartlar altında, Saat 12 konumundaki nokta aniden kaybolursa, araştırmacılar, yanıp sönen nokta saat 1 konumuna ilerlediğinde beynin beynin elektriksel modelini göstermeye devam edeceğini buldular. , Bu, öznenin yanıp sönen noktaları hala "görebildiği" anlamına gelir. Bu tahmini EEG paterni, yalnızca deneğin gözleri, yanıp sönen noktanın kaybolduğu görsel bilginin görsel kortekse iletildiğini gördüğünde kaybolur.
Bu işlem, zıplayan bir topun yere doğru fırlatılmasına benzetilebilir ve tavana sıçradığında, topun tavandan geçtiği hissine bile sahip olabilirsiniz. Bunun nedeni, beynin topun yörüngesinin yükselmeye devam edeceğini tahmin etmesidir, ancak bu his geçicidir.Zıplayan top yerçekimi tarafından geri çekilirken, beyin tahminini düzeltir.
Başka bir deneyde, araştırmacılar, titreme noktasının kaybolmasını tersine bir işlemle değiştirdiler, yani titreşim noktası saat 12'ye hareket ettiğinde anormal bir şekilde saat 11'e doğru dönüyor. Bu sefer, beyin hala yanlış tahmin yapıyor ve hala saat 1'de bir EEG modeli üretiyor. Görsel bilgi görsel kortekse iletildiğinde, beyin hemen bir hata oluştuğunu fark eder. Yeni sinyallerin girilmesiyle, beynin önceden yanlış tahmin edilen EEG modelleri doğrudan kaybolur veya beyin bu tahmin edilen bilgiyi doğrudan siler. .
Bu, doğrudan yanıp sönen noktanın kaybolmasına izin vermekten farklıdır.Yanıp sönen noktanın tersi, beynin beklenmedik bir şekilde yeniden başlamasına izin verir, bu nedenle beyin yeni tahminler ve yargılar yapmak zorundadır. Bu durumda, önceki tahmin bilgilerini doğrudan silecek, Sanki hiç hata yapmamış gibi Ve yeni bir bilgi tahmini turu başlatın.
Ve uçan bir silgi gibi, görüş alanından çıkıp bir sonraki adım için görsel bilgiyi kaybettiğinde, beyin bunu düzeltmek için sonraki bilgilere sahip olmayacak, bu yüzden silginin daha önce beynin öngördüğü yönde uçtuğunu düşüneceğiz. Gerçek durumun farklı olduğunu bulana kadar. Yetersiz tahmin doğruluğu için, topun atılan yörüngesini sık sık görebilmemiz olasılığı vardır, ancak kauçuğun zıplaması yaygın değildir, bu nedenle yörüngeyi tahmin etmek daha zordur ve doğruluktan ödün verilir.
Aslında, beynin bu özel yeteneği bizi çoğu zaman geçmiş zaman kipi yapıyor. Yani, gördüğünüz şey aldığınız şey değildir ve şu anda hissettiğiniz şey yalnızca nesnenin geçmişteki konumu veya durumu olabilir. 2014'te Nature-Neuroscience'da yapılan bir araştırma da daha abartılı bir fikir ortaya attı: Bu bizim dünya algımız, geçmişin ve bugünün ortalama bir resmidir , Şimdi yavaş yavaş tadını çıkardığınız kahve ve yüz yüze baktığınız insanlar 15 saniye öncesinin bilgilerini taşıyor.
Yeni araştırma, başka bir açıdan da dolaylı olarak geçmiş bir dünyada gerçekten yaşadığımızı doğruluyor. Beyin, telafi etmek için olayları tahmin etmek için çözümler buldu. Bu tür bir öngörü, yaşamın hayatta kalması için büyük önem taşımaktadır: İster avlanmak ister tehlikeden kaçınmak olsun, beynin ince tahminlere ihtiyacı vardır. Ancak bu bir tahmin olduğu için% 100 doğru olmak imkansızdır ve haklı olduğumuzu düşündüğümüzde ancak gerçeklerle kafamız karıştığında, akıllı beyin tahminin yanlış olduğunu kabul etmeye isteksizdir.
Orjinal kağıt:
Tahminler, görsel olayların sinirsel temsillerini gelen duyusal bilginin önüne taşır.
https://www.pnas.org/content/early/2020/03/10/1917777117
Bu makale, WeChat kamu hesabı "Global Science" (ID: huanqiukexue) yetkisiyle çoğaltılmıştır.
Yeniden yazdırmak için lütfen newmedia@huanqiukexue.com ile iletişime geçin
Düzenleme: Inoue bakterileri
Görüntülemek için başlığa tıklayın
1. Fizik yasaları size şunu söylüyor: İtiraf çok büyük bir kayıp olabilir ve ayrıldıktan sonra kan kazanmanız gerekir
2. Şok! Dün diktiğiniz süpürge NASA'yı gerçekten endişelendirdi
3. Alkol ve 84 dezenfektan birlikte kullanılabilir mi?
4. Tek kullanımlık tıbbi maskeler nasıl yapılır? Nasıl dezenfekte edilir?
5. Matematik eğlencelidir Bu dev takım, matematik ve fen alanlarında bir grup doktorla birlikte sahayı taradı.
6. "Sıcaklık ölçme tabancası" sıcaklığınızı nasıl ölçer?
7. 0 derece su ile 100 derece su karıştırılarak 50 derece su elde edilebilir mi?
8. İnsanlar neden öpüşmeyi sever?
9. Virüs nereden geliyor?
10. İlk görüşte aşk güvenilir midir?
