وقتی دامنه متغیر است ، مغز فرکانس ارتعاشات لمسی را به طور قابل اعتمادی درک نمی کند. در عوض ، مغز یک توهم ایجاد می کند که نشان می دهد تا چه حد درک ما از محیط ما می تواند از واقعیت فیزیکی منحرف شود.
محققان سوئیسی از دانشگاههای ژنو (UNIGE) و Fribourg (UNIFR) با مطالعه نحوه درک ارتعاشات لمسی موشها و انسانها دریافتند که مغز فرکانس ارتعاش را به طور موثری درک نمی کند. در نتیجه یک پدیده واهی ایجاد می شود ، که نشان می دهد تا چه حد درک ما از جهان اطراف ما می تواند از واقعیت فیزیکی آن منحرف شود.
نتایج این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.
ارتعاشات حرکات نوسانی کوچکی هستند که از یک نقطه تعادل ساطع می شوند. با انتشار امواج از طریق مواد جامد ، توسط اکثر موجودات زنده قابل درک است. ارتعاشات با دو ویژگی اصلی تعریف می شوند: فرکانس ، که میزان تغییر در هرتز (یعنی تعداد تکرارها در ثانیه) را نشان می دهد و دامنه ، که مربوط به حداکثر اندازه موج است ، به عبارت دیگر شدت آن.
مغز ما چگونه این ویژگی های فیزیکی را تفسیر می کند؟ این سوالی است که ما در مطالعه خود به آن پاسخ داده ایم. ”
درک یکسان در موش و انسان
به همین منظور ، دانشمندان آزمایش مشابهی را روی گروهی از موش ها و گروهی از شرکت کنندگان انسانی انجام دادند که در آن باید فرکانس های ارتعاشی متعددی را که روی دست یا پنجه احساس می شد ، تشخیص دهند.
ماریو پرسا ، استاد گروه علوم اعصاب در دانشکده ، توضیح می دهد: “معلوم می شود که موش ها نسبت به فرکانس های بالاتر (حدود 1000 هرتز) حساس تر هستند ، در حالی که حساسیت انسان در محدوده فرکانس بسیار کمتر ، حدود 250 هرتز مطلوب است.”
با این حال ، هم موش ها و هم انسان ها زمانی که دامنه آنها با هم مطابقت ندارد ، دشوارتر است که فرکانس پایین را از فرکانس بالاتر تشخیص دهند. یک انتخاب خاص از دامنه های مربوطه آنها در واقع می تواند متامرهای ادراکی ایجاد کند: فرکانس های فیزیکی متفاوتی که از نظر ادراکی قابل تشخیص نیستند. کاملاً قابل توجه است!
این توهم از یک اصل ساده پیروی می کند: فرکانس هایی که بیشتر یا کمتر از حساس ترین فرکانس هستند – 250 هرتز برای انسان و 1000 هرتز برای موش – هنگامی که دامنه آنها افزایش می یابد ، شبیه به این فرکانس ترجیحی می شوند. در این شرایط ، ارتعاش فرکانس بالا (به عنوان مثال 500 هرتز) به نظر می رسد کمتر از آنچه واقعاً هست ، در حالی که ارتعاشی که فرکانس آن کمتر از ترجیحی است (به عنوان مثال 150 هرتز) بیشتر به نظر می رسد.
ماریو پرسا توضیح می دهد: “قربانی این توهم روانی – فیزیکی ، مغز با تمرکز مجدد بر آنچه که بهتر می داند دچار اشتباه می شود.” “چنین پدیده هایی برای سایر حواس نیز مشخص است ، مانند استماع ، که در آن ادراک خودمان را می توان با حجم بسیار کم یا زیاد فریب داد و به ندرت ویژگی های فیزیکی واقعی صدا را نشان می دهد ، بلکه یک ویژگی ترکیبی از چندین ویژگی محرک است.
پدیده ای هنوز مرموز
این توهم چگونه و چرا در مغز ما ایجاد می شود؟ دانیل هوبر توضیح می دهد: “این سوال دقیقاً موضوع کار در حال انجام ما است.” “دقیقاً در کدام لحظه مغز در تفسیر صحیح محرکهای لمسی شکست می خورد و در سطح عصبی چه اتفاقی می افتد؟ و چرا گونه های مختلف مانند موش ها و انسان ها به یک شکل دچار اشتباه می شوند؟ ”
تیم دانیل هوبر حتی بیشتر به این موضوع می پردازد: با کمک داوطلبان و نوازندگان ناشنوا ، قطعات موسیقی را به طیف وسیعی از محرک های ارتعاشی منتقل می کنند تا نحوه شنوایی افراد ناشنوا را مطالعه کنند.
علوم اعصاب توهم
چگونه فریب دادن چشم ، عملکرد داخلی مغز را آشکار می کند
این یک علم عصب شناسی است که هر چیزی را که تجربه می کنیم حاصل تخیل ما است. اگرچه احساسات ما دقیق و صادق است ، اما لزوما واقعیت فیزیکی جهان خارج را بازتولید نمی کند. البته بسیاری از تجربیات در زندگی روزمره منعکس کننده محرک های فیزیکی هستند که سیگنال هایی را به مغز ارسال می کنند.
اما همان دستگاه عصبی که ورودی های چشم ، گوش و سایر اندام های حسی ما را تفسیر می کند ، همچنین مسئول رویاها ، توهمات و نقص حافظه ما است. به عبارت دیگر ، واقعی و خیالی یک منبع فیزیکی در مغز دارند. بنابراین از سقراط درس بگیرید: “تنها چیزی که می دانم این است که من هیچ نمی دانم.”
یکی از مهمترین ابزارهایی که توسط دانشمندان مغز و اعصاب برای درک چگونگی ایجاد حس واقعیت از سوی مغز استفاده می شود ، توهم بصری است. از لحاظ تاریخی ، هنرمندان و همچنین محققان از توهم برای کسب بینش در مورد عملکردهای داخلی سیستم بصری استفاده کرده اند. مدتها قبل از اینکه دانشمندان خواص نورون ها را مطالعه کنند ، هنرمندان مجموعه ای از تکنیک ها را طراحی کرده بودند تا مغز را فریب دهند و تصور کنند که یک بوم مسطح سه بعدی است یا یک سری ضربه های قلم مو واقعاً یک جسم بی جان است.
توهمات بصری با تفکیک بین واقعیت فیزیکی و درک ذهنی یک شی یا رویداد تعریف می شود. وقتی توهم بصری را تجربه می کنیم ، ممکن است چیزی را ببینیم که وجود ندارد یا چیزی را که در آنجا وجود دارد نبینیم. به دلیل این عدم ارتباط بین ادراک و واقعیت ، توهمات بصری نشان می دهد که چگونه مغز می تواند در ایجاد دوباره جهان فیزیکی شکست بخورد. با مطالعه این نقص ها ، می توانیم در مورد روش های محاسباتی که مغز برای ایجاد تجربه بصری استفاده می کند ، بیاموزیم.
روشنایی ، رنگ ، سایه ، حرکت چشم و سایر عوامل می تواند تأثیرات قدرتمندی بر آنچه می بینیم داشته باشد. در این سری تصاویر ، ما چندین دسته اساسی از توهمات بصری و آنچه آنها می توانند در مورد درک در مغز به ما بیاموزند را به نمایش می گذاریم.
سید مهدی ساداتی هستم. عاشق مغز! داروساز و دانشجوی دکترای تخصصی علوم اعصاب. عضو تیم مرکز سلامت مغز دانا! از علاقه هام شناسوندن کارایی های هیجان انگیز مغز به زبان ساده به آدمهاست! جست و جو می کنم در افسردگی، داروهای موثر بر مغز و سایر بیماری های حوزه ی روان و البته نوروپلاستیسیتی!