Shrnutí: Síla mentálních představ člověka souvisí se vzrušivostí prefrontální kůry a zrakové kůry. Vysoce excitabilní neurony ve zrakové kůře mohou snižovat schopnost člověka představovat si mentální obrazy. Tato zjištění vrhají světlo na to, jak může dojít k afantazii, tedy stavu, kdy si člověk nedokáže představovat mentální obrazy.

Zdroj: Síla mentální představivosti člověka – jeho schopnost představit si něco v mysli – souvisí s excitabilitou různých oblastí mozku, zjistila studie vedená vědci z UNSW Sydney.

Vzrušivost prefrontální kůry zvyšovala pravděpodobnost, že si člověk bude představovat silné obrazy, zatímco u zrakové kůry tomu bylo naopak.

Vzrušivost mozku je pravděpodobnost, že se neurony spustí, a u jednotlivých lidí se liší – například dřívější studie ukázaly, že lidé, kteří mají migrénu s aurou, mají vysokou vzrušivost zrakové kůry.

„Překvapivě účastníci s méně vzrušivou zrakovou kůrou viděli silnější mentální obrazy,“ říká doktorka Rebecca Keoghová, postdoktorandka na School of Psychology a hlavní autorka studie. Výsledky byly dnes zveřejněny v časopise eLife.

Výzkumníci se domnívají, že neurony, které ve zrakové kůře vznikají častěji, by mohly do obrazového signálu přidávat „šum“ – a narušovat tak schopnost člověka vytvořit si v mysli jasný obraz.

„Představte si zrakovou kůru mozku jako tabuli,“ říká doktor Keogh, který pracuje s profesorem Joelem Pearsonem v laboratoři UNSW Future Minds Lab, což je centrum, které se zabývá jak základním výzkumem kognitivních neurověd, tak i aplikovanou prací.

„Když nakreslíte obrázek na zaprášenou (více vzrušivou) tabuli, bude špatně viditelný, ale když budete kreslit na čistší (méně vzrušivou) tabuli, obrázek bude jasnější.“

Neurologická studie použila k určení souvislosti mezi excitabilitou a silou obrazu přístup založený na několika metodách, včetně analýzy dat ze zobrazování mozku pomocí fMRI a magnetického vyvolání slabých halucinací (metoda zvaná transkraniální magnetická simulace neboli TMS).

Po zjištění souvislosti mezi excitabilitou mozku a silou představ vědci změnili excitabilitu zrakové kůry člověka pomocí neinvazivní stimulace mozku (tzv. transkraniální stimulace stejnosměrným proudem neboli tDCS), aby zjistili, zda to vyvolá změnu síly jeho představ. Každé fáze výzkumu se zúčastnilo 16-37 osob, celkem tedy více než 150 osob. V budoucích studiích plánují tento výzkum rozšířit.

„Existují také velké individuální rozdíly v naší schopnosti vytvářet v mysli obrazy,“ říká doktor Keogh. „U některých lidí je obraz tak jasný, že je téměř jako vidění, u jiných je slabý a matný. Někteří lidé nevidí vůbec nic.“

„Náš výzkum nabízí možné neurologické vysvětlení, proč k těmto velkým individuálním rozdílům dochází.“

Příčina těchto rozdílů je vědeckou záhadou od doby, kdy bratranec Charlese Darwina, Francis Galton, v roce 1883 zjistil, že někteří lidé mají silné představy, zatímco jiní se rodí bez jakýchkoli představ.

„Galtonův objev byl učiněn v roce 1883, ale někteří teoretici se domnívají, že tato otázka může pocházet již od filozofa Platóna,“ říká profesor Pearson, ředitel Future Minds Lab.

„Je vzrušující konečně objevit první vodítka k tomu, proč se duševní život každého z nás tolik liší.“

Nahlédnutí do představivosti

K měření živosti mentálních představ člověka použili vědci laboratorní metodu, která využívá vizuální iluzi zvanou „binokulární rivalita“ k přímému měření smyslové síly představ. Tato metoda je spolehlivější a přesnější než dotazování účastníků na jejich názor na to, jak silná je jejich představa.

„Účastníkům bylo na začátku každého pokusu s představami ukázáno buď písmeno „R“, nebo „G“,“ říká doktor Keogh. „Písmeno představovalo obraz, který si měli představit: ‚R‘ označovalo horizontální červený obrazec, zatímco ‚G‘ vertikální zelený obrazec.

„Poté si měli po dobu 6-7 sekund představovat červený nebo zelený vzor. Poté jim byl na obrazovce (binokulární rivalitní displej) po dobu krátkých 750 milisekund zobrazen obraz vzoru.

„Když obrázek zmizel, hlásili, který obraz byl dominantní, tj. zda viděli převážně zelenou, červenou nebo směs. Sílu vizuální představy jsme měřili jako procento pokusů, ve kterých byl obraz, který si představovali, obrazem, který viděli na binokulárním soupeřivém displeji.“

Čím silnější byl jejich mentální obraz, tím pravděpodobněji dominoval krátkým vizuálním podnětům.

„Tato metoda obchází nutnost ptát se každého účastníka na jeho názor na vlastní představu, o kterém víme, že je často zkreslený,“ říká profesor Pearson.

„Místo toho se zdá, že iluze měří smyslovou stopu, kterou mentální obraz zanechal v mozku.“
Modulování nervové aktivity

Tým také upravoval excitabilitu mozku pomocí neinvazivní stimulace mozku, tDCS. Tento postup spočíval v přiložení dvou malých elektrod – jedné pozitivní a jedné negativní – po stranách hlavy.

Neurony, které ve zrakové kůře střílejí častěji, by podle teorie vědců mohly do obrazového signálu přidávat „šum“ – narušovat schopnost člověka vytvořit si v mysli jasný obraz. Obrázek je veřejně přístupný.

„Velmi zjednodušeně řečeno, když umístíte kladnou elektrodu (známou jako „anoda“) nad část mozku, může to zvýšit pravděpodobnost, že neurony budou střílet. Podobně, když přiložíte zápornou („katodu“) na oblast pod ní, bude méně vzrušivá,“ říká doktor Keogh.

Tato procedura nebolí – účastníci by nanejvýš pocítili svědění nebo mravenčení na kůži.

„Manipulace s úrovní vzrušivosti mozku způsobila změnu síly obrazu, což naznačuje, že souvislost není pouze korelační, ale kauzální,“ říká doktor Keogh.

„Je to vzrušující vývoj pro využití tDCS v potenciálních terapiích úpravy obrazu.“

Výhled do budoucna

Viz také
– 12. ledna, 2021-3 min. čtení

Pro posouzení, jak by bylo možné tDCS využít v potenciálních terapiích, je zapotřebí dalšího výzkumu tDCS – včetně toho, jak funguje po delší dobu a proč se zdá, že někteří lidé vykazují větší či menší změny excitability při elektrické stimulaci. Pokud bude terapie proveditelná, mohla by pomoci lidem s hyperaktivními nebo nedostatečně aktivními vizualizacemi představ.

„U mnoha duševních poruch se představy mohou stát nekontrolovatelnými a traumatickými,“ říká doktor Keogh. „Naše data naznačují možný způsob léčby symptomatických vizuálních mentálních představ pomocí neinvazivní manipulace s excitabilitou mozku.“

Prof. Pearson a Dr. Keogh chtějí také zjistit, jak by jejich zjištění mohla vysvětlit afantazii – stav, kdy si lidé nedokážou vizualizovat vůbec nic.

„Tento objev by také mohl vrhnout světlo na aktuální téma, co způsobuje afantazii a hyperfantazii (vysoce aktivní vizualizace),“ říká profesor Pearson. „Ačkoli jsme v této studii netestovali ani jedno, naše zjištění jsou prvním vodítkem k mozkovému mechanismu, který by mohl tyto stavy řídit.“

Doktorka Keoghová říká, že jakékoliv poznávání, které využívá vizuální představy, bude pravděpodobně ovlivněno silou individuální představivosti.

„Díky pochopení toho, co řídí tyto individuální rozdíly na nervové úrovni, můžeme potenciálně zvýšit sílu představivosti a následně posílit další poznávání, které využívá vizuální představy,“ říká.

Mentální představy hrají důležitou roli v každodenním životě a v duševních procesech. Ať už jde o vzpomínání na minulost, čtení knih nebo řízenou meditaci, mnoho lidí používá vizuální představy každý den.

„Mentální představy jsou klíčovým duševním procesem,“ říká profesor Pearson. „Je klíčem k odhalení našeho chápání toho, jak myslíme, cítíme, pamatujeme si a rozhodujeme se.“

O tomto neurovědeckém výzkumném článku

Zdroj:
University of New South Wales
Kontakty pro média:
Sherry Landow – University of New South Wales
Zdroj obrázku:
Obrázek je ve veřejné doméně.

Původní výzkum: Otevřený přístup
„Cortical excitability controls the strength of mental imagery“. autor: Rebecca Keogh Is a corresponding author, Johanna Bergmann, Joel Pearson.
eLife doi:10.7554/eLife.50232

Abstrakt

Kortikální excitabilita řídí sílu mentálních představ

Mentální představy představují základní simulační nástroj pro zapamatování minulosti a plánování budoucnosti, přičemž jejich síla ovlivňuje jak poznávání, tak duševní zdraví. Výzkum naznačuje, že nervová aktivita zahrnující prefrontální, parietální, temporální a vizuální oblasti podporuje vytváření mentálních představ. Jak přesně tato síť řídí sílu vizuálních představ, zatím není známo. Údaje ze zobrazování mozku a transkraniálního magnetického fosfenu zde ukazují, že nižší klidová aktivita a úroveň excitability v časné zrakové kůře (V1-V3) předpovídají silnější smyslové představy. Dále elektrické snížení excitability zrakové kůry pomocí tDCS zvyšuje sílu představ, což prokazuje kauzální roli excitability zrakové kůry při řízení zrakových představ. Tato data společně naznačují neurofyziologický mechanismus kortikální excitability, který se podílí na kontrole síly mentálních představ.

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.