Magic Trick Membantu Saintis Mengkaji Bagaimana Otak Mengalami Tubuh
Ahli sains saraf menggunakan ilusi "kotak cermin", satu trik klasik yang digunakan oleh penyihir, untuk mendedahkan bagaimana otak memproses pelbagai input deria untuk melihat tubuh kita dan dunia di sekitar kita.
Semasa melakukan muslihat ini, seorang peserta meletakkan tangan kirinya di atas meja di hadapan permukaan reflektif cermin kecil. Dia kemudian meletakkan tangan kanannya di belakang cermin, kira-kira enam inci, di mana dia tidak dapat melihatnya.
Kemudian dia diminta untuk mengetuk permukaan meja dengan kedua tangan sambil melihat pantulannya. Dalam satu minit, dia akan merasa seolah-olah tangan yang dilihatnya terpantul di cermin adalah tangan kanannya - walaupun tangan yang tersembunyi tidak bergerak.
Ilusi kotak cermin klasik ini telah digunakan dalam sejumlah kajian neurosains, termasuk dengan amputees sebagai rawatan yang mungkin untuk membantu mengurangkan sakit anggota badan hantu, di mana ia dipercayai dapat membantu otak memetakan semula dan menyesuaikan diri dengan anggota badan yang hilang.
Sekarang, versi baru ilusi kotak cermin, yang dikembangkan oleh saintis otak University of Delaware (UD) Dr. Jared Medina dan pelajar doktoral Yuqi Liu, menarik lebih banyak tirai mengenai bagaimana otak memproses pelbagai input deria untuk melihat tubuh kita dan dunia di sekeliling kita.
Dalam ilusi baru ini, peserta kajian meletakkan tangan mereka pada postur yang berlawanan (satu tangan-atas, yang lain telapak tangan ke bawah), mewujudkan konflik antara maklum balas visual dan proprioceptif untuk tangan di belakang cermin.
Proprioception adalah "indera keenam" anda, iaitu perasaan di mana badan anda berada di angkasa, yang berasal dari otot dan sendi anda. Rasa ini membolehkan anda menyentuh hidung dengan yakin walaupun mata anda tertutup.
Setelah pembukaan dan penutupan kedua tangan secara serentak, peserta kajian tiba-tiba menyedari bahawa tangan di belakang cermin berputar atau terbalik sepenuhnya agar sesuai dengan pantulan tangan.
"Tiba-tiba semasa eksperimen kami, anda akan mendengar sedikit ketawa mengejutkan ketika orang mengalami sensasi rapi ini seperti tangannya dipusingkan, walaupun tidak bergerak," kata Medina.
Keberkesanan ilusi dipengaruhi oleh kesukaran yang dirasakan untuk memindahkan tangan tersembunyi ke kedudukan tangan yang dilihat di cermin. Kurang ilusi berlaku untuk putaran yang lebih sukar yang memerlukan lebih banyak tekanan.
Data biomekanik seperti itu, kata Medina, dikodkan dalam skema badan, gambaran kedudukan badan anda di ruang yang mengambil kira maklum balas dari deria anda, serta maklumat yang tersimpan dari otot dan sendi mengenai apa yang boleh dan tidak dapat dilakukan oleh badan anda. .
Menurut Medina, otak melakukan "integrasi optimum" maklumat sensori yang masuk dan kemudian meneliti apa yang paling dapat dipercayai.
"Penglihatan benar-benar tepat," kata Medina, "tetapi hak miliknya lebih ribut. Oleh itu, jika terdapat konflik antara deria ini, dan penglihatan memberitahu anda bahawa tangan anda ada di sana, tetapi proprioception mengatakan tidak, otak anda mengira secara optimum. "
"Visi, kerana lebih tepat, biasanya aturan. Namun, dalam kajian kami, otak juga tampaknya mempertimbangkan informasi tambahan - batasan biomekanik dari skema tubuh - dalam menyelesaikan konflik antara indera ini. "
Pasukan penyelidik kini menggunakan pengimejan resonans magnetik fungsional (fMRI) di UD's Center for Biomedical and Brain Imaging untuk menyiasat lebih lanjut bagaimana otak mengira dan mengintegrasikan sejumlah besar input yang diterimanya dari semua deria.
FMRI dapat mendedahkan kawasan otak mana yang berfungsi ketika menjalankan tugas. Mempunyai pemahaman yang lebih baik mengenai proses otak ini dapat membantu para penyelidik mengembangkan rawatan yang lebih maju untuk pesakit yang mengalami kecederaan otak seperti strok, sakit kronik, dan gangguan lain, serta mengembangkan anggota badan buatan yang terasa seperti bahagian tubuh.
"Bagaimana anda mewujudkan anggota badan tiruan? Ia harus menghormati undang-undang badan yang telah anda pelajari sepanjang hidup anda, ”kata Medina.
"Sangat penting untuk mengetahui bagaimana otak menyelesaikan masalah maklumat yang banyak deria, dan bagaimana yang berkaitan dengan perwujudan dan rasa diri kita. Trik dan ilusi yang hebat ini adalah jalan untuk memahami bagaimana minda berfungsi. "
Kajian itu muncul dalam jurnal Laporan Ilmiah.
Sumber: Universiti Delaware
