Jak Twój mózg podchodzi do trudnych zadań
Z praktyką jest coraz łatwiej. Duntrune Studios/Shutterstock 

Czy kiedykolwiek usiadłeś, aby ukończyć poranną krzyżówkę lub Sudoku i zastanawiałeś się, co dzieje się w twoim mózgu? Gdzieś w aktywności miliardów neuronów w twoim mózgu kryje się kod, który pozwala zapamiętać słowo kluczowe lub zastosować logikę wymaganą do rozwiązania układanki.

Biorąc pod uwagę złożoność mózgu, możesz założyć, że te wzorce są niezwykle złożone i unikalne dla każdego zadania. Jednak ostatnie badania sugeruje, że rzeczy są w rzeczywistości prostsze.

Okazuje się, że wiele struktur w twoim mózgu współpracuje w precyzyjny sposób, aby koordynować swoją aktywność, kształtując ich działania zgodnie z wymaganiami tego, co próbujesz osiągnąć.

Te skoordynowane wzorce nazywamy „rozmaitością niskowymiarową”, którą można uznać za analogiczną do głównych dróg, którymi dojeżdżasz do pracy iz pracy. Większość ruchu odbywa się wzdłuż tych głównych autostrad, które stanowią wydajny i skuteczny sposób dotarcia z punktu A do punktu B.


wewnętrzna grafika subskrypcji


Znaleźliśmy dowody na to, że większość aktywności mózgu podąża za tego typu wzorcami. Mówiąc prościej, oszczędza to mózgowi konieczności opracowywania wszystkiego od zera podczas wykonywania zadania. Na przykład, jeśli ktoś rzuci ci piłkę, niskowymiarowy kolektor pozwala mózgowi na szybką koordynację ruchów mięśni potrzebnych do złapania piłki, zamiast uczyć się, jak za każdym razem od nowa łapać piłkę.

W badaniu opublikowanym 22 października 2019 r. w czasopiśmie Neuron, moi koledzy i ja dalej badaliśmy te wzorce. W szczególności chcieliśmy dowiedzieć się, czy odgrywają one rolę w kształtowaniu aktywności mózgu podczas naprawdę trudnych zadań poznawczych, które wymagają dużej koncentracji.

Skanowaliśmy mózgi ludzi za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego o wysokiej rozdzielczości (fMRI), podczas gdy oni wykonywali Zadanie kwadratów łacińskich, która jest podobna do układanki Sudoku, ale używa kształtów zamiast liczb. Każdy, kto grał w Sudoku przed poranną kawą, wie, ile skupienia i koncentracji potrzeba, aby to rozwiązać.

Ideą zadania Kwadratów łacińskich jest zidentyfikowanie brakującego kształtu w określonym miejscu w siatce, biorąc pod uwagę, że każdy kształt może pojawić się tylko raz w każdym wierszu i kolumnie. Stworzyliśmy trzy różne poziomy trudności, zdefiniowane przez liczbę różnych wierszy i kolumn, które należy sprawdzić, aby uzyskać poprawną odpowiedź.

Kierowanie ruchem

Przewidywaliśmy, że wykonanie trudniejszych wersji zadania doprowadzi do rekonfiguracji niskowymiarowej rozmaitości. Wracając do analogii z autostradą, trudne zadanie może odciągnąć część aktywności mózgu z autostrady na boczne ulice, aby pomóc ominąć zatory.

Nasze wyniki potwierdziły nasze przewidywania. Trudniejsze próby wykazały różne wzorce aktywacji mózgu niż te łatwe, tak jakby ruch mózgu był kierowany różnymi drogami. Im trudniejsze zadanie, tym bardziej zmieniły się wzorce.

Co więcej, odkryliśmy również związek między tymi zmienionymi wzorcami aktywacji mózgu a zwiększonym prawdopodobieństwem popełnienia błędu w trudniejszej wersji testu kwadratów łacińskich.

W pewnym sensie podejmowanie trudnego zadania jest jak próbowanie nowego biegu na szczury podczas porannego dojazdu do pracy – może ci się udać, ale w pośpiechu i stresie możesz również częściej skręcić w złą stronę.

Ogólnie rzecz biorąc, wyniki te sugerują, że aktywność naszego mózgu być może nie jest tak skomplikowana, jak kiedyś myśleliśmy. Przez większość czasu nasz mózg kieruje ruchem po dość dobrze ustalonych trasach, a nawet gdy musi być kreatywny, nadal próbuje wysłać ruch do tego samego docelowego miejsca docelowego.

To pozostawia nam ważne pytanie: w jaki sposób mózg osiąga ten poziom koordynacji?

Jedną z możliwości jest to, że tę funkcję spełnia wzgórze, struktura, która leży głęboko w mózgu, ale jest połączona z prawie całą resztą mózgu.

Co ważne, obwody wzgórza są takie, że mogą działać jako filtr dla ciągłej aktywności w korze mózgowej, głównym ośrodku przetwarzania informacji w mózgu, a zatem mogą wywierać wpływ, jakiego szukaliśmy.

jak-mózg-podchodzi-do-trudnych-zadań
Pozycje wzgórza i kory mózgowej w mózgu.
Pikovit/Shutterstock

Wzorce aktywności we wzgórzu są trudne do rozszyfrowania w tradycyjnych eksperymentach neuroobrazowych. Ale na szczęście w naszym badaniu wykorzystano wysokorozdzielczy skaner MRI zebrane przez moich kolegów Luca Cocchi i Luke'a Hearne'a pozwoliły nam na ich szczegółową obserwację.

Rzeczywiście, widzieliśmy wyraźny związek między aktywnością we wzgórzu a przepływem aktywności w rozmaitości niskowymiarowej. Sugeruje to, że podczas wykonywania określonych zadań wzgórze pomaga kształtować i ograniczać aktywność w korze mózgowej, trochę jak policjant kierujący ruchem ulicznym.

Więc następnym razem, gdy usiądziesz do gry w Sudoku, pomyśl o swoim wzgórzu i niskowymiarowej rozmaitości, którą tworzy. Razem kształtują aktywność mózgu, która ostatecznie pomoże ci rozwiązać zagadkę.Konwersacje

O autorze

James Połysk , , , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, stypendysta Robinsona, Uniwersytet w Sydney

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Książki o poprawie wydajności z listy bestsellerów Amazon

„Szczyt: Sekrety nowej nauki wiedzy specjalistycznej”

autorstwa Andersa Ericssona i Roberta Poola

W tej książce autorzy opierają się na swoich badaniach w dziedzinie wiedzy specjalistycznej, aby zapewnić wgląd w to, jak każdy może poprawić swoje wyniki w dowolnej dziedzinie życia. Książka oferuje praktyczne strategie rozwijania umiejętności i osiągania mistrzostwa, z naciskiem na przemyślaną praktykę i informacje zwrotne.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

„Atomowe nawyki: łatwy i sprawdzony sposób na budowanie dobrych nawyków i przełamywanie złych”

autorstwa Jamesa Cleara

Ta książka oferuje praktyczne strategie budowania dobrych nawyków i łamania złych, z naciskiem na małe zmiany, które mogą prowadzić do wielkich rezultatów. Książka opiera się na badaniach naukowych i rzeczywistych przykładach, aby zapewnić praktyczne rady dla każdego, kto chce poprawić swoje nawyki i osiągnąć sukces.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

„Nastawienie: nowa psychologia sukcesu”

przez Carol S. Dweck

W tej książce Carol Dweck bada koncepcję nastawienia i tego, jak może ono wpłynąć na nasze wyniki i powodzenie w życiu. Książka oferuje wgląd w różnicę między nastawieniem na trwałość a nastawieniem na rozwój oraz przedstawia praktyczne strategie rozwijania nastawienia na rozwój i osiągania większych sukcesów.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

„Siła nawyku: dlaczego robimy to, co robimy w życiu i biznesie”

przez Charlesa Duhigg

W tej książce Charles Duhigg bada naukę stojącą za kształtowaniem nawyków i sposób, w jaki można ją wykorzystać do poprawy naszych wyników we wszystkich dziedzinach życia. Książka oferuje praktyczne strategie rozwijania dobrych nawyków, łamania złych i wprowadzania trwałych zmian.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

„Mądrzejszy, szybszy, lepszy: Sekrety produktywności w życiu i biznesie”

przez Charlesa Duhigg

W tej książce Charles Duhigg bada naukę o produktywności i o tym, jak można ją wykorzystać do poprawy naszych wyników we wszystkich dziedzinach życia. Książka opiera się na rzeczywistych przykładach i badaniach, aby zapewnić praktyczne porady dotyczące osiągania większej produktywności i sukcesu.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić