Come i nostri cervelli predicono dove andranno gli oggetti veloci

Come i nostri cervelli predicono dove andranno gli oggetti veloci
Photo credit: Flickr

Una nuova ricerca potrebbe spiegare perché alcune persone, come le stelle dello sport, anticipano e reagiscono agli oggetti in rapido movimento molto più rapidamente di altre.

Quando Serena Williams restituisce un servizio da tennis fulmineo, la maggior parte di noi si meraviglia della sua abilità e velocità. Considerando ciò che il cervello umano vince per farlo accadere, questo tipo di prodezze è a dir poco miracoloso.

Quando guardiamo un oggetto in movimento, come una mosca, lo sperimentiamo nel presente. Ma i ritardi nel modo in cui il cervello elabora l'immagine dall'occhio significa che la nostra consapevolezza degli eventi visivi è in ritardo rispetto al loro verificarsi.

"Quando oggetti come le mosche si muovono in modo imprevedibile e noi estrapoliamo ancora le loro posizioni, finiamo per vederli in posti dove non sono mai stati".

Quindi, per rendere possibile schiacciare una mosca o catturare una palla in movimento, il cervello ha sviluppato un modo per superare questo ritardo. Ciò significa che non siamo consapevoli di questo ritardo e possiamo interagire con oggetti in rapido movimento in modo estremamente efficiente.

I ricercatori hanno studiato questo fenomeno e hanno scoperto che il ritardo con cui le persone effettuano i movimenti oculari verso un bersaglio predice dove percepiscono il bersaglio, e alcune persone lo fanno meglio di altri.

Hinze Hogendoorn, ricercatore senior presso la School of Psychological Science presso l'Università di Melbourne, dice che il cervello poi risolverà il prossimo obiettivo.

"La cosa interessante è che il cervello apparentemente 'sa' per quanto tempo il movimento dell'occhio sta per prendere, usa quello per calcolare in quale direzione inviare il movimento degli occhi, e usa anche quello stesso segnale per dire alla consapevolezza dove si trova l'oggetto in primo luogo ", spiega Hogendoorn.


Ricevi le ultime novità da InnerSelf


"Quindi, è un'inversione dell'idea intuitiva che facciamo movimenti oculari verso il luogo in cui vediamo il bersaglio. Invece, il movimento degli occhi che stiamo andando a fare determina dove vediamo l'obiettivo a cui stiamo facendo il movimento degli occhi ", dice.

"Quando oggetti come le mosche si muovono in modo imprevedibile e noi estrapoliamo ancora le loro posizioni, finiamo per vederli in posti dove non sono mai stati".

'Prevedere il presente'

La carta, che appare nel Journal of Neuroscience, esamina i ritardi di trasmissione nel sistema nervoso che pongono sfide per individuare gli oggetti in movimento a causa della dipendenza del cervello da informazioni obsolete per determinare la loro posizione.

"Agire efficacemente nel presente richiede che il cervello compensi non solo il tempo perso nella trasmissione e nell'elaborazione delle informazioni sensoriali, ma anche il tempo atteso che verrà speso nella preparazione e nell'esecuzione dei programmi motori", scrivono gli autori. "La mancata considerazione di questi ritardi comporterà la localizzazione errata e il mancato rispetto degli oggetti in movimento."

I partecipanti allo studio dovevano indicare la posizione percepita di un bersaglio a forma di anello mobile con un mouse del computer. I segmenti in bianco e nero continuarono a muoversi, ma cambiarono gradualmente in grigio scuro uniforme.

"Come un intero sistema dalla percezione all'azione, devi sapere per quanto tempo il ritardo sarà lungo la strada."

I ricercatori hanno chiesto agli osservatori di iniziare a muovere il mouse non appena il bersaglio era completamente grigio.

I ricercatori hanno scoperto che il sistema visivo utilizza le caratteristiche spaziali e temporali di un imminente movimento ad occhi aperti per localizzare oggetti visivi per l'azione e la percezione.

"Questa scoperta controintuitiva è importante perché non mostra solo che i meccanismi di estrapolazione del movimento lavorano per ridurre l'impatto comportamentale dei ritardi di trasmissione neurale nel cervello umano, ma anche che questi meccanismi sono strettamente correlati nei sistemi percettivi e oculomotori - queste sono regioni interconnesse in tutto il sistema nervoso centrale che interagisce per controllare i vari movimenti oculari ", dice Hogendoorn.

"Una spiegazione è che il cervello supera i propri ritardi attraverso la previsione. Usando ciò che sa su come gli oggetti si muovono nel mondo, il cervello può lavorare avanti per compensare i ritardi noti, essenzialmente prevedendo il presente ", spiega

Esperti di estrapolazione

Nel movimento visivo, la posizione futura di un oggetto in movimento può essere estrapolata in base a campioni precedenti. Il team ha recentemente dimostrato che questi meccanismi neurali riducono effettivamente il ritardo con cui il cervello rappresenta la posizione di un oggetto in movimento.

"Una palla che si muove rapidamente, che ti mancherebbe se il cervello non compensasse i ritardi nell'elaborazione, può essere catturata perché la sua posizione futura può essere estrapolata fornendo sufficienti informazioni sulla sua traiettoria passata", dice Hogendoorn.

"Afferrare accuratamente la palla in movimento richiede inoltre che il cervello compensi, non solo per i ritardi inerenti all'elaborazione delle informazioni visive in arrivo, ma anche per i ritardi aggiuntivi sostenuti dalla pianificazione e dall'esecuzione del movimento della mano e del braccio", spiega .

"Il funzionamento efficace nel presente richiede un meccanismo predittivo che elabora accuratamente il tempo perso nella trasmissione e nell'elaborazione di tali informazioni sensoriali", afferma Hogendoorn. "Oltre al tempo atteso che si perderà nella preparazione del prossimo programma motorio, trasmettendo i comandi motori associati e spostando effettivamente i corrispondenti effettori, tutto ciò può richiedere fino a circa mezzo secondo."

"A quel tempo, un veloce cricket o una pallina da tennis si saranno spostati di oltre dieci metri. Che una persona possa colpirlo o prenderlo, è davvero sorprendente. "

'Dalla percezione all'azione'

Hogendoorn dice che i risultati si allineano e prolungano la ricerca precedente, mostrando che i meccanismi di estrapolazione del movimento sono collegati a movimenti oculari fluidi e rapidi.

Per quanto riguarda gli sportivi d'élite, afferma che potrebbero avere una capacità innata di elaborare tutte queste informazioni più velocemente e più accuratamente di altre, o svilupparle attraverso la pratica. O forse entrambi.

"Il fatto che le persone siano in grado di farlo significa che sono molto bravi a estrapolare e prevedere dove andranno le cose e quando", dice Hogendoorn.

"Come un intero sistema dalla percezione all'azione, devi sapere per quanto tempo il ritardo sarà lungo la strada."

Quindi, anche se potresti non essere un atleta di livello mondiale, puoi comunque meravigliarti della pura potenza di calcolo del tuo cervello, la prossima volta che stai cercando di afferrare una palla.

Fonte: Università di Melbourne

libri correlati

{amazonWS: searchindex = Libri; parole chiave = cervelli veloci; maxresults = 3}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

segui InnerSelf su

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Ricevi l'ultimo tramite e-mail

{Emailcloak = off}