Nauka
Roboty sprzątające AI i ChatGPT. Sztuczna inteligencja na co dzień
20 listopada 2024
Wewnętrzny zegar w badaniach neuronaukowych
Badanie wykazało, że zmiany we wzorcach aktywności mózgu wskazują, iż nasze mózgi śledzą upływ czasu na podstawie nagromadzenia doświadczeń. Postrzeganie czasu jest fundamentalnym aspektem ludzkiego doświadczenia, ale mechanizmy neuronalne leżące u jego podstaw pozostają nieznane.
Naukowcy od dawna debatują nad tym, czy nasze mózgi korzystają z wewnętrznego zegara, czy też z innej metody śledzenia czasu. Wiadomo, że przednia kora zakrętu obręczy wspiera podejmowanie decyzji, pamięć i elastyczność behawioralną. Wszystkie te funkcje wymagają integracji informacji w czasie.
W trakcie tego projektu uczeni zbadali, jak zmienia się oczekiwanie na nagrodę w zależności od jej prawdopodobieństwa. Grupa badaczy przeanalizowała reakcje sieci neuronowych podczas wykonywania zadania. Dzięki temu zidentyfikowała trwałą zmianę, która zachodziła niezależnie od modyfikacji prawdopodobieństwa otrzymania nagrody.
„Percepcja czasu jest świętym Graalem neuronauki. Jest to jedno z tych zjawisk, których wszyscy doświadczamy na co dzień, ale neuronalne podstawy tego psychologicznego procesu są wciąż nieznane. W tym badaniu nie zamierzaliśmy analizować percepcji czasu. Jednak dane pokazały, że sieci neuronowe zmieniały się powoli w trakcie sesji. Każda z nich zmieniała się w ten sam sposób i w tym samym tempie. Doprowadziło nas to do wniosku, że w grę wchodziło przetwarzanie czasu” – powiedział autor badania, James M. Hyman, profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie Nevada w Las Vegas.
Badanie neuronalnej aktywności szczurów
Naukowcy przeprowadzili swoje badanie na pięciu samcach szczurów, które były trzymane osobno. Szczurom wszczepiono urządzenia do rejestrowania aktywności neuronalnej w przedniej korze zakrętu obręczy. Po operacji szczury wykonywały zadanie, polegające na wkładaniu nosa do jednego z trzech otworów, aby otrzymać nagrodę.
Kluczowym aspektem badania była losowość przyznawanych gratyfikacji. Zadanie było optymalne do badania zmian aktywności neuronalnej bez wpływu podejmowania decyzji lub zmiennych nagród. Podczas eksperymentów szczury ukończyły próby w różnym tempie, co doprowadziło do różnic w czasie, jaki zajęło każdemu zwierzęciu ukończenie wszystkich zadań. Naukowcy zarejestrowali aktywność neuronalną szczurów i przeanalizowali dane.
Polecamy: Szybkie tempo współczesnego życia zaburza nasze poczucie czasu. Pomóc może obcowanie z naturą
Wewnętrzny zegar a postrzeganie czasu poprzez nasze doświadczenia
Badanie wykazało, że zespoły neuronów w przedniej korze zakrętu obręczy wykazywały wzorzec aktywności, który był silnie skorelowany z liczbą prób ukończonych przez szczury, a nie z rzeczywistym czasem, który upłynął. Odkrycie to sugeruje, że przednia kora zakrętu obręczy śledzi czas poprzez liczenie doświadczeń, a nie za pomocą wewnętrznego zegara.
„Odkryliśmy, że zmiany w sieciach korelowały z liczbą prób. Dowiedzieliśmy się również, że prognoza czasu dla różnych zdarzeń była różna dla każdego badanego zwierzęcia. Zwierzęta, które pracowały szybciej, miały sieci neuronowe, które zmieniały się szybciej, a te, które pracowały wolniej, miały sieci zmieniające się wolniej” – mówił naukowiec.
„Mechanizm, który odkryliśmy w sieciach przedniej kory zakrętu obręczy szczurów, jest fundamentalny dla wszystkich zwierząt. Przypuszczamy, że podobne zmiany zachodzą w mózgu naczelnych” – kontynuował Hyman.
Odkrycia sugerują, że na mentalną percepcję czasu mają wpływ nasze działania i doświadczenia. Może to być wykorzystane do kontrolowania naszego postrzegania czasu. Jeśli coś jest nieprzyjemne i chcesz to ominąć, na przykład niesmaczny posiłek, zaangażuj się w aktywność fizyczną. Idź na spacer, zagraj w grę, poczytaj książkę – zrób coś, aby przesunąć swoje sieci neuronowe do przodu.
Z drugiej strony, jeśli coś jest naprawdę przyjemne, pozostań w tej chwili. Nie zmieniaj niczego przez jakiś czas. Nie rozpoczynaj nowej aktywności. Po prostu usiądź i ciesz się tym, czego doświadczasz.
Polecamy: Która godzina jest na Księżycu? Nowa strefa czasowa dla Księżyca od NASA
