두뇌가 까다로운 작업에 접근하는 방법

두뇌가 까다로운 작업에 접근하는 방법
연습하면 쉬워집니다. 던 트루 네 스튜디오 / 셔터 스톡

아침 크로스 워드 또는 스도쿠를 완성하기 위해 앉아서 뇌에서 일어나는 일에 대해 궁금해 한 적이 있습니까? 두뇌에있는 수십억 개의 뉴런 활동에 핵심 단어를 기억하거나 퍼즐을 완성하는 데 필요한 논리를 적용 할 수있는 코드가 있습니다.

두뇌의 복잡성을 감안할 때 이러한 패턴이 각 작업마다 매우 복잡하고 고유하다고 가정 할 수 있습니다. 그러나 최근의 연구 실제로는 그보다 더 간단합니다.

두뇌의 많은 구조가 활동을 조정하는 정확한 방법으로 함께 작동하여 달성하려는 모든 요구 사항에 따라 행동을 형성한다는 것이 밝혀졌습니다.

이러한 조정 된 패턴을 "저 차원 매니 폴드"라고하며, 출퇴근길에 사용하는 주요 도로와 유사하다고 생각할 수 있습니다. 대부분의 교통량은이 주요 고속도로를 따라 흐르며, 이는 A에서 B로가는 효율적이고 효과적인 방법을 나타냅니다.

우리는 대부분의 뇌 활동이 이러한 유형의 패턴을 따른다는 증거를 발견했습니다. 매우 간단한 용어로, 이것은 작업을 수행 할 때 두뇌가 모든 것을 처음부터 다시 시작할 필요가 없도록합니다. 예를 들어, 누군가가 당신에게 공을 던지면, 저 차원 매니 폴드는 뇌가 매번 공을 새로 잡는 방법을 배우는 것이 아니라 공을 잡는 데 필요한 근육 운동을 신속하게 조정할 수있게합니다.

10 월 22 2019 저널 Neuron에 발표 된 연구에서 저의 동료들과 저는 이러한 패턴을 더 조사했습니다. 특히, 우리는 집중력이 많이 필요한 정말로 어려운인지 과제 중에 뇌 활동을 형성하는 데 역할을하는지 알아 내고 싶었습니다.

우리는 사람들의 두뇌를 고해상도 기능적 자기 공명 영상 (fMRI)으로 스캔했습니다. 라틴 사각형 작업스도쿠 퍼즐과 유사하지만 숫자 대신 모양을 사용합니다. 모닝 커피 전에 스도쿠를 연주 한 사람은 그것을 해결하기 위해 얼마나 많은 집중력과 집중력이 필요한지 알고 있습니다.


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라틴 사각형 작업의 아이디어는 각 모양이 각 행과 열에 한 번만 표시 될 수 있다는 점에서 그리드의 특정 위치에서 누락 된 모양을 식별하는 것입니다. 정답에 도달하기 위해 검사해야하는 여러 행과 열로 정의 된 세 가지 수준의 난이도를 만들었습니다.

교통 정보

우리는 더 어려운 버전의 작업을 수행하면 저 차원 매니 폴드를 재구성 할 수 있다고 예측했습니다. 고속도로 유추로 돌아 가기 위해 까다로운 작업으로 인해 고속도로에서 뒷골목으로 뇌 활동이 발생하여 혼잡을 피할 수 있습니다.

우리의 결과는 우리의 예측을 확인했습니다. 더 어려운 시도는 마치 다른 사람의 뇌 활동이 다른 도로를 따라 경로가 바뀌는 것처럼 쉬운 패턴을 보여줍니다. 작업이 까다로울수록 패턴이 더 많이 변경되었습니다.

더욱이, 우리는 또한 이러한 변경된 뇌 활성화 패턴과 더 어려운 버전의 Latin Squares 테스트에서 실수를 할 가능성이 증가한 것 사이의 연관성을 발견했습니다.

어떤 식 으로든 어려운 작업을 시도하는 것은 아침 출퇴근에 새로운 쥐를 달리는 것과 같습니다. 성공할 수도 있지만 서둘러 스트레스를 받으면 잘못된 방향으로 나아 가기 쉽습니다.

전반적으로,이 결과는 우리의 뇌 활동이 생각했던 것만 큼 복잡하지 않다는 것을 암시합니다. 대부분의 경우, 우리의 뇌는 꽤 잘 정립 된 경로를 따라 트래픽을 전달하고 있으며, 창의성을 발휘해야 할 때에도 여전히 동일한 최종 목적지로 트래픽을 전송하려고합니다.

이것은 우리에게 중요한 질문을 남깁니다. 뇌는 어떻게이 수준의 조정을 달성합니까?

한 가지 가능성은이 기능이 시상, 뇌의 깊은 곳에 위치하지만 거의 모든 뇌의 나머지 부분과 연결된 구조.

시상 회로는 뇌의 주요 정보 처리 센터 인 대뇌 피질의 활동을위한 필터 역할을 할 수 있으므로 우리가 찾고 있던 영향을 미칠 수 있습니다.

어떻게 당신의 두뇌 접근 까다로운 작업
뇌 내 시상과 대뇌 피질의 위치.
피코 비트 / 셔터 스톡

시상에서의 활동 패턴은 전통적인 신경 영상 실험에서 해독하기 어렵다. 그러나 다행스럽게도 우리 연구에 사용 된 고해상도 MRI 스캐너 내 동료 인 Luca Cocchi와 Luke Hearne이 수집 한 내용을 자세히 살펴볼 수있었습니다.

충분히, 우리는 시상에서의 활동과 저 차원 매니 폴드에서의 활동의 흐름 사이의 명확한 연관성을 보았다. 이것은 특정 작업을 수행 할 때 시상이 바쁜 트래픽을 지시하는 경찰과 약간 같은 피질의 활동을 형성하고 제한하는 데 도움이된다는 것을 암시합니다.

그래서 다음에 스도쿠를 연주하기 위해 앉아 시상과 생각을 만드는 데 도움이되는 저 차원 매니 폴드에 대한 생각을 아끼십시오. 그들은 함께 두뇌 문제를 해결하여 궁극적으로 퍼즐을 풀도록 도와줍니다.대화

저자에 관하여

제임스 샤인로빈슨 펠로우, 시드니 대학교

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