Hur din hjärna närmar sig knepiga uppgifter

Hur din hjärna närmar sig knepiga uppgifter
Det blir lättare med träning. Duntrune Studios / Shutterstock

Har du någonsin satt dig för att slutföra ditt morgonkorsord eller Sudoku och undrat om vad som händer i din hjärna? Någonstans i aktiviteten för miljarder nervceller i hjärnan ligger koden som låter dig komma ihåg ett nyckelord eller använda den logik som krävs för att slutföra pusslet.

Med tanke på hjärnans intrikatitet kan du anta att dessa mönster är oerhört komplexa och unika för varje uppgift. Men senaste forskningen föreslår att saker faktiskt är mer enkla än så.

Det visar sig att många strukturer i din hjärna arbetar tillsammans på exakta sätt för att koordinera deras aktivitet och utforma deras handlingar efter kraven på vad du än försöker uppnå.

Vi kallar dessa koordinerade mönster för "lågdimensionell grenrör", som du kan tänka dig som analog till de stora vägarna som du använder för att pendla till och från arbetet. Majoriteten av trafiken flyter längs dessa stora motorvägar, som representerar ett effektivt och effektivt sätt att komma från A till B.

Vi har funnit bevis på att de flesta hjärnaktiviteter följer dessa typer av mönster. På mycket enkla termer sparar detta din hjärna från att behöva arbeta allt från grunden när du utför en uppgift. Om någon till exempel kastar dig en boll tillåter det lågdimensionella grenröret din hjärna att snabbt samordna de muskelrörelser som krävs för att fånga bollen, snarare än att din hjärna behöver lära sig att fånga en boll på nytt varje gång.

I en studie publicerad oktober 22 2019 i tidskriften Neuron undersökte mina kollegor och jag dessa mönster ytterligare. Specifikt ville vi ta reda på om de spelar en roll i att forma hjärnaktivitet under riktigt utmanande kognitiva uppgifter som kräver mycket koncentration.

Vi skannade människors hjärnor med högupplöst funktionell magnetisk resonansavbildning (fMRI) medan de utförde en Latin kvadrat uppgift, som liknar ett Sudoku-pussel men använder former istället för siffror. Alla som har spelat Sudoku innan morgonkaffe vet hur mycket fokus och koncentration som krävs för att lösa det.


Få det senaste från InnerSelf


Idén bakom de latinska rutorna är att identifiera den saknade formen på en viss plats i ett rutnät, med tanke på att varje form bara kan dyka upp en gång i varje rad och kolumn. Vi skapade tre olika svårighetsnivåer, definierade av hur många olika rader och kolumner som behövde inspekteras för att komma fram till rätt svar.

Dirigera trafik

Vår förutsägelse var att utföra de svårare versionerna av uppgiften skulle leda till en rekonfigurering av det lågdimensionella grenröret. För att återgå till motorvägsanalogin kan en knepig uppgift dra lite hjärnaktivitet från motorvägen och på bakgatorna för att hjälpa till att komma runt trängseln.

Våra resultat bekräftade våra förutsägelser. Svårare studier visade olika mönster av hjärnaktivering till enkla, som om hjärnans trafik omdirigerades längs olika vägar. Ju svårare uppgiften, desto mer ändras mönstren.

Dessutom fann vi också en koppling mellan dessa förändrade hjärnaktiveringsmönster och den ökade sannolikheten för att göra ett misstag i den hårdare versionen av Latin Squares-testet.

På ett sätt är det att försöka en svår uppgift som att prova en ny råttkörning på din morgonpendling - du kanske lyckas, men i din hast och stress kanske du också är mer benägna att ta en fel sväng.

Sammantaget antyder dessa resultat att vår hjärnaktivitet kanske inte är så komplicerad som vi en gång trodde. För det mesta leder vår hjärna trafik längs ganska väl etablerade rutter, och även när den behöver bli kreativ försöker den fortfarande skicka trafiken till samma slutdestination.

Detta ger oss en viktig fråga: hur uppnår hjärnan denna nivå av koordination?

En möjlighet är att den här funktionen uppfylls av talamus, en struktur som ligger djupt i hjärnan men är kopplad till nästan hela resten av hjärnan.

Viktigare är att thalamus kretsar är sådana att den kan fungera som ett filter för pågående aktivitet i hjärnbarken, hjärnans viktigaste informationsbehandlingscenter, och därför kan utöva den typ av inflytande vi letade efter.

hur-din-hjärn angreppssätt-knepigt-uppgifter
Positioner av thalamus och hjärnbarken i hjärnan.
Pikovit / Shutterstock

Aktivitetsmönster i thalamus är svåra att dechiffrera i traditionella neuroimaging-experiment. Men lyckligtvis högupplöst MR-skanner som används i vår studie samlade av mina kollegor Luca Cocchi och Luke Hearne tillät oss att observera dem i detalj.

Visst nog såg vi en tydlig koppling mellan aktivitet i talamus och aktivitetsflödet i det lågdimensionella grenröret. Detta antyder att vid utförande av särskilda uppgifter hjälper thalamus att forma och begränsa aktiviteten i cortex, precis som en polis som styr trafik.

Så nästa gång du sätter dig ner för att spela Sudoku, spara en tanke för din thalamus och den lågdimensionella grenrören som det hjälper till att skapa. Tillsammans formar de hjärnaktiviteten som i slutändan hjälper dig att lösa pusslet.Avlyssningen

Om författaren

James Shine, Robinson Fellow, University of Sydney

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}