Ιούνιος 2007
σε
Journal of Vision
Για να διερευνηθεί εάν μπορούν να συμβούν διατροπικές αλληλεπιδράσεις βασισμένες σε στοχαστικό συντονισμό στον ανθρώπινο φλοιό.
Διαφορετικά επίπεδα ακουστικού ευρυζωνικού θορύβου χορηγήθηκαν σε υγιείς συμμετέχοντες ενώ έκαναν διάκριση μεταξύ φωτεινότητας και αντίθεσης στις οπτικές παρουσιάσεις ημιτονοειδών σχαρών.
Τα προφίλ οπτικής ευαισθησίας των συμμετεχόντων διέφεραν ως συνάρτηση των διαφορετικών επιπέδων ακουστικού θορύβου. Αυτό έδειξε μια τυπική συνάρτηση στοχαστικού συντονισμού με ευαισθησία σημαντικά διαφορετική από την αρχική (χωρίς συνθήκη ακουστικού θορύβου). Τα αποτελέσματα δείχνουν ξεκάθαρα στοιχεία ότι τα πρόσθετα σήματα δρουν στο σύστημα πολυαισθητηριακής ολοκλήρωσης, δημιουργώντας εγκεφαλικές καταστάσεις που ενισχύουν τη γνωστική λειτουργία.
Η διερεύνηση του ακουστικού θορύβου μπορεί να ενισχύσει την ευαισθησία των απτικών, οπτικών και ιδιοδεκτικών αποκρίσεων του συστήματος σε ασθενή αισθητήρια σήματα.
Μια σειρά από διαφορετικά πειράματα αισθητηριακής τροπικότητας χρησιμοποίησαν διάφορα κατώφλια ακουστικού θορύβου για να δοκιμάσουν τους συμμετέχοντες οπτικές, απτικές και ιδιοδεκτικές αισθητηριακές αποκρίσεις και απόδοση.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο διατροπικός στοχαστικός συντονισμός είναι ένα πανταχού παρόν φαινόμενο στους ανθρώπους που μπορεί να διαμορφώσει πολυαισθητηριακούς νευρώνες. Το εφέ είναι μια ολοκληρωμένη ενεργοποίηση που προωθεί τις μεταβάσεις ευαισθησίας και βελτιώνει την αντίληψη των σημάτων σε πολλούς τύπους αισθήσεων.
Τα φωνόνια παρέχουν πληροφορίες για τη συμπεριφορά των μυϊκών συσπάσεων.
Να διερευνήσουμε διάφορες φυσικές έννοιες που θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να βελτιώσουμε πολλά διαφορετικά βιολογικά συστήματα με νέους τρόπους.
Διερευνήθηκε η επίδραση φωτονίων, φωνονίων, λέιζερ, μικροσωληνίσκων, ηλεκτρονικών κρυστάλλων, κυμάτων Bloch, νευρωνικών κρυστάλλων και φωνονικών κρυστάλλων στη συμπεριφορά των βιολογικών συστημάτων. Ένα πείραμα ανέθεσε στους συμμετέχοντες ισομετρικές συσπάσεις της γάμπας σε πάνω από 10 δοκιμές, με μυϊκή δραστηριότητα μετρούμενη μέσω ηλεκτροδίων EMGA.
Συγκεκριμένα διαπιστώθηκε ότι τα φωνόνια μπορούν να βοηθήσουν στην κατανόηση των ισομετρικών μυϊκών συσπάσεων. Οι ερευνητές παρουσιάζουν την περίπτωση ότι πολλοί τέτοιοι τύποι φυσικών φαινομένων θα μπορούσαν ενδεχομένως να αποκαλύψουν νέες αντιλήψεις περίπλοκων βιολογικών συστημάτων.
Η αρχή του υποστηρίγματος θα μπορούσε να μοντελοποιηθεί ως ένας ασύμμετρος, αναρμονικός ταλαντωτής.
Διερεύνηση των μηχανισμών πίσω από την αρχή του υπομόχρου μέσω ενός συνδυασμού διαφορετικών πειραμάτων.
15 διαφορετικά πειράματα αξιοποιώντας την αρχή του υπομόχρου εξέτασαν τα αποτελέσματα των ποικίλων ορίων ντετερμινιστικής και στοχαστικής αισθητηριακής διέγερσης μέσω οπτικών, κινητικών απτικών, ακουστικών και ιδιοδεκτικών τρόπων.
Τα αποτελέσματα ανακάλυψαν ότι η αρχή του υποστηρίγματος θα μπορούσε να μοντελοποιηθεί ως ένας ασύμμετρος, αναρμονικός ταλαντωτής, και ότι οι μυϊκές αποκρίσεις μπορούν να περιγραφούν καλά από τη θεωρία του Debye για τα φωνόνια ή τους τρόπους μηχανικής ταλάντωσης.
Πολλαπλά πειράματα διατροπικής αισθητηριακής διέγερσης αποκαλύπτουν μια αμφίδρομη αλληλεπίδραση μεταξύ των νευρώνων και του περιφερικού νευρικού συστήματος.
Για να διερευνηθεί ο βαθμός στον οποίο τα αποτελέσματα της πολυαισθητηριακής ολοκλήρωσης περιλαμβάνουν μια αμφίδρομη αλληλεπίδραση μεταξύ του εγκεφάλου και του περιφερικού νευρικού συστήματος.
5 υγιείς νεαροί ενήλικες υποβλήθηκαν σε μια σειρά από 5 διαφορετικά αισθητηριακά πειράματα χρησιμοποιώντας διαφορετικούς συνδυασμούς απτικών, ακουστικών και οπτικών ερεθισμάτων σε διαφορετικά επίπεδα κατωφλίου και υπερκατωφλίου. Οι αποκρίσεις του περιφερικού νευρικού συστήματος μετρήθηκαν μέσω ηλεκτρομυογραφικής δραστηριότητας.
Συνολικά, τα αποτελέσματα έδειξαν ξεκάθαρα ότι τα σήματα στο περιφερικό νευρικό σύστημα μπορούν να διαμορφωθούν με διατροπική αλληλεπίδραση στο κεντρικό επίπεδο. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η διατροπική αισθητηριακή επεξεργασία λαμβάνει χώρα τόσο σε φυσικό όσο και σε βιολογικό επίπεδο και ότι η δραστηριότητα των νευρώνων μπορεί να διαμορφωθεί μέσω φυσικών αλληλεπιδράσεων.
Η αισθητηριακή επεξεργασία μπορεί να ενισχυθεί με συνέπεια μέσω διαφορετικών μορφών διέγερσης πολλαπλών αισθητηριακών τρόπων.
Να διερευνήσει τα χαρακτηριστικά της πολυαισθητηριακής ολοκλήρωσης τόσο με στοχαστικές όσο και με ντετερμινιστικές μορφές αισθητηριακής διέγερσης.
Οι συμμετέχοντες στη μελέτη υποβλήθηκαν σε μια σειρά από 9 αισθητηριακά πειράματα χρησιμοποιώντας διαφορετικούς συνδυασμούς οπτικής, ακουστικής, απτικής και ηλεκτρομυογραφικής διέγερσης για να εξετάσουν τις απαντήσεις πολυαισθητηριακής ολοκλήρωσης.
Τα αποτελέσματα παρείχαν σαφή στοιχεία της αρχής Fulcrum, δείχνοντας βελτιωμένες διατροπικές αποκρίσεις πολυαισθητηριακής αντίληψης σε ποικίλες μορφές αισθητηριακής διέγερσης. Συνολικά, η μεταφορά ενέργειας που απαιτείται για τη βέλτιστη διαμόρφωση των νευρωνικών πυροδοτήσεων βρέθηκε να είναι περίπου σταθερή σε όλες τις μορφές ερεθισμάτων, τόσο για στοχαστικά όσο και για ντετερμινιστικά σήματα εισόδου. Τα ευρήματα παρέχουν ένα πλαίσιο για τη βελτίωση της ανθρώπινης απόδοσης με πολύ προσιτούς τρόπους και μπορεί να οδηγήσουν σε καλύτερη κατανόηση καταστάσεων όπως ο αυτισμός και η ΔΕΠΥ.
Ο βελτιστοποιημένος απτικός θόρυβος αυξάνει σημαντικά τα κατώφλια οπτικής αντίληψης αδύναμων σημάτων.
Για να διερευνηθεί εάν τα φαινόμενα πολυαισθητηριακής ολοκλήρωσης μπορούν να μεταβούν μεταξύ του απτικού θορύβου και της όρασης για να αυξηθεί η αντιληπτική ευαισθησία σε αδύναμα σήματα που συνήθως είναι δύσκολο να ανιχνευθούν.
7 υγιείς νεαροί ενήλικες έλαβαν έως και 1 kHz απτικό θόρυβο μέσω ενός πιεζοηλεκτρικού αισθητήρα. Στους συμμετέχοντες ανατέθηκε επίσης η ανίχνευση χαρακτηριστικών ημιτονοειδών σχάρων με ποικίλη διαμόρφωση φωτεινότητας χρησιμοποιώντας μια διαδικασία σκάλας.
Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι τα οπτικά προφίλ κατωφλίου των συμμετεχόντων διέφεραν ως συνάρτηση των διαφορετικών επιπέδων απτικού θορύβου που επιδεικνύουν μια τυπική αντιστροφή U. Με τον βέλτιστο θόρυβο η οπτική αντίληψη των αδύναμων σημάτων αυξήθηκε σημαντικά. Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα αποτελέσματα υποστηρίζουν έντονα την ιδέα ότι η αρχή Fulcrum είναι μια θεμελιώδης φυσική αρχή που βρίσκεται κάτω από κάθε αισθητηριακή επεξεργασία.
Το #1 πιο επιστημονικά επικυρωμένο σύστημα γνωσιακής εκπαίδευσης στον κόσμο. Βασισμένο σε 20 χρόνια έρευνας νευροεπιστήμης από κορυφαίες αρχές στους τομείς τους. Βελτιώστε τον εγκέφαλο και την απόδοσή σας.
