न्यूरॉन्स बदलाव कर सकते हैं कैसे वे प्रक्रिया के बारे में जानकारी मोशन-ScienceDaily


हमारे दिमाग का उपयोग विभिन्न संदर्भ फ्रेम-रूप में भी जाना जाता प्रणालियों के समन्वय — का प्रतिनिधित्व करने के लिए वस्तुओं के प्रस्ताव के एक दृश्य में.

कुछ प्रणालियों के समन्वय कर रहे हैं दूसरों से भी अधिक उपयोगी का प्रतिनिधित्व करने के लिए जानकारी. का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक स्थान पृथ्वी पर, उदाहरण के लिए, हम का उपयोग हो सकता है एक पृथ्वी-केंद्रित समन्वय प्रणाली के रूप में इस तरह के अक्षांश और देशांतर. में इस तरह के एक पृथ्वी-केंद्रित समन्वय प्रणाली, एक स्थान-इस तरह के रूप में अपने घर है-समय के साथ लगातार. लेकिन आप यह भी सकता है प्रतिनिधित्व करते हैं जहां आप रहते हैं के रूप में एक स्थान के सापेक्ष सूर्य का उपयोग कर एक सूर्य केन्द्रित प्रणाली समन्वय. इस तरह की एक प्रणाली होगा स्पष्ट रूप से नहीं लोगों के लिए उपयोगी हो की कोशिश कर रहा है खोजने के लिए जहां आप रहते हैं, के रूप में अपने पते में सूर्य-केन्द्रित निर्देशांक बदल जाएगा के रूप में लगातार पृथ्वी के सापेक्ष घूमता है सूरज.

मानव मस्तिष्क व्यक्ति इस एक ही समस्या का प्रतिनिधित्व करने के बारे में जानकारी के साथ उचित समन्वय प्रणाली और स्थानांतरित करने के बीच समन्वय स्थापित करने के लिए सिस्टम अपने कार्यों गाइड. यह है क्योंकि आंशिक रूप से संवेदी जानकारी इनकोडिंग है में अलग-अलग संदर्भ के फ्रेम: दृश्य जानकारी है शुरू में इनकोडिंग रिश्तेदार आंख के लिए एक आँख के साथ-केन्द्रित निर्देशांक, श्रवण जानकारी है शुरू में इनकोडिंग रिश्तेदार सिर करने के लिए सिर के साथ-केन्द्रित निर्देशांक, और इतने पर । एक दिलचस्प सेट की संगणना में होने चाहिए मस्तिष्क के लिए आदेश में इन संवेदी संकेतों जोड़ा जा करने के लिए अनुमति देने के लिए एक व्यक्ति को अनुभव करने के लिए एक पूरे दृश्य ।

लेकिन कैसे न्यूरॉन्स का प्रतिनिधित्व वस्तुओं में अलग-अलग संदर्भ के फ्रेम जबकि आप कदम के माध्यम से एक वातावरण?

में एक कागज पत्रिका में प्रकाशित प्रकृति तंत्रिका विज्ञान, विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं रोचेस्टर, सहित ग्रेग DeAngelis, एक प्रोफेसर के मस्तिष्क और संज्ञानात्मक विज्ञान, जांच कैसे दिमाग में न्यूरॉन्स का प्रतिनिधित्व एक वस्तु की गति के जबकि पर्यवेक्षक भी बढ़ रहा है ।

विशेष रूप से, शोधकर्ताओं ने अध्ययन किया कि कैसे पर्यवेक्षकों न्यायाधीश एक वस्तु की गति के सापेक्ष पर्यवेक्षक के सिर या रिश्तेदार दुनिया के लिए.

उनके निष्कर्षों-कि न्यूरॉन्स में एक विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्र में अधिक लचीला कर रहे हैं के बीच स्विच करने में संदर्भ के फ्रेम-प्रदान के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी के भीतर के कामकाज मस्तिष्क और इस्तेमाल किया जा सकता में तंत्रिका prosthetics और चिकित्सा के इलाज के लिए मस्तिष्क संबंधी विकार ।

कर रहे हैं न्यूरॉन्स फिक्स्ड या लचीला?

कल्पना कीजिए कि आप खेल रहे हैं, फुटबॉल. यदि आप चल रहे हैं और चाहते हैं करने के लिए सिर गेंद, आप की आवश्यकता होगी की गणना करने के लिए गेंद की गति की गति के सापेक्ष अपने सिर तो आप संपर्क कर सकते हैं के बीच अपने सिर और गेंद. एक सिर-केन्द्रित समन्वय प्रणाली इसलिए उपयोगी हो सकता है. वैकल्पिक रूप से, यदि आप चल रहे हैं और अपने साथी खिलाड़ी गेंद को किक लक्ष्य की ओर, आप की आवश्यकता होगी की गणना करने के लिए गेंद की गति के सापेक्ष लक्ष्य निर्धारित करने के लिए चाहे या नहीं अपने साथी खिलाड़ी रन बनाए । इस की आवश्यकता होगी एक दुनिया-केन्द्रित समन्वय प्रणाली के बाद से लक्ष्य निर्धारित करने के लिए सापेक्ष दुनिया है ।

“काम पर निर्भर करता है प्रदर्शन किया जा रहा है, मस्तिष्क की जरूरत का प्रतिनिधित्व करने के लिए वस्तु गति में अलग अलग समन्वय प्रणाली के सफल होने के लिए,” DeAngelis कहते हैं. “बड़ा सवाल यह है कि कैसे मस्तिष्क करता है ऐसा?”

शोधकर्ताओं के लिए करना चाहता था, तो यह निर्धारित मस्तिष्क के बीच स्विच करने के लिए अलग अलग न्यूरॉन्स है कि प्रत्येक एक अलग निश्चित संदर्भ फ्रेम-उदाहरण के लिए, के बीच स्विच सिर-केन्द्रित न्यूरॉन्स और दुनिया-केन्द्रित न्यूरॉन्स-या अगर न्यूरॉन्स लचीला कर रहे हैं और अद्यतन अपने संदर्भ के फ्रेम के अनुसार तात्कालिक मांगों का प्रतिनिधित्व करने का कार्य वस्तु की गति.

शोधकर्ताओं प्रशिक्षित विषयों के लिए न्यायाधीश वस्तु गति में या तो सिर-केंद्रित या दुनिया केन्द्रित निर्देशांक और के बीच स्विच करने से उन्हें परीक्षण करने के लिए परीक्षण के आधार पर एक क्यू.

शोधकर्ताओं दर्ज की गई संकेतों से न्यूरॉन्स में दो अलग-अलग क्षेत्रों के मस्तिष्क और पाया है कि न्यूरॉन्स में उदर intraparietal (वीआईपी) क्षेत्र में मस्तिष्क का एक उल्लेखनीय संपत्ति है: करने के लिए अपनी प्रतिक्रिया वस्तु गति में परिवर्तन के आधार पर कार्य.

कि है, न्यूरॉन्स के लिए नहीं है निश्चित संदर्भ के फ्रेम, लेकिन इसके बजाय flexibly अनुकूलित करने की मांगों के लिए कार्य और परिवर्तन के अपने संदर्भ के फ्रेम के हिसाब से.

न्यूरॉन्स में वीआईपी का प्रतिनिधित्व करेंगे वस्तु गति में सिर-केन्द्रित निर्देशांक जब विषयों रहे हैं रिपोर्ट करने के लिए आवश्यक वस्तु की गति के सापेक्ष है । वे प्रतिनिधित्व करते हैं, वस्तु गति में दुनिया केन्द्रित निर्देशांक जब विषय था रिपोर्ट करने के लिए आवश्यक वस्तु की गति के सापेक्ष दुनिया है ।

क्योंकि न्यूरॉन्स इस तरह लचीला प्रतिक्रिया, इसका मतलब यह है कि मस्तिष्क में हो सकता है बहुत प्रक्रिया को सरल बनाने के साथ गुजर रहा है के बारे में जानकारी की जरूरत है इसे करने के लिए गाइड कार्यों.

“यह पहला अध्ययन है कि दिखाने के लिए न्यूरॉन्स कर सकते हैं लचीले ढंग से प्रतिनिधित्व स्थानिक जानकारी, इस तरह की वस्तु के रूप में गति में, अलग-अलग प्रणालियों के समन्वय के आधार पर दिए गए निर्देशों के अधीन करने के लिए,” DeAngelis कहते हैं. “इस का मतलब है मस्तिष्क को डिकोड कर सकते हैं-या ‘पढ़ें’ — सूचना से इस एकल न्यूरॉन्स की आबादी और करने में सक्षम हो सकता है के बारे में जानकारी की जरूरत है इसे के लिए या तो कार्य की स्थिति है।”

वीआईपी क्षेत्र में स्थित है, पार्श्विका लोब मस्तिष्क के और आदानों से दृश्य, श्रवण और vestibular (भीतरी कान) होश. यह पहला अध्ययन के लिए परीक्षण के लिए लचीला संदर्भ के फ्रेम है, तो वीआईपी क्षेत्र है, केवल क्षेत्र के लिए जाना जाता है इस संपत्ति. शोधकर्ताओं को संदेह है, तथापि, कि न्यूरॉन्स के अन्य क्षेत्रों में मस्तिष्क हो सकता है इस संपत्ति के रूप में अच्छी तरह से.

अनुप्रयोगों के लिए तंत्रिका कृत्रिम अंग और मस्तिष्क संबंधी विकार

अनुसंधान प्रदान करता है के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी के भीतर के कामकाज मस्तिष्क और संभावित इस्तेमाल किया जा सकता है जैसे अनुप्रयोगों के लिए तंत्रिका कृत्रिम अंग है, जिसमें मस्तिष्क की गतिविधियों को नियंत्रित करने के लिए कृत्रिम अंग या वाहन.

“एक प्रभावी बनाने के लिए तंत्रिका कृत्रिम, आप चाहते हैं इकट्ठा करने के लिए संकेतों को मस्तिष्क से क्षेत्रों है कि सबसे अधिक उपयोगी होगा और लचीला के लिए बुनियादी कार्यों का प्रदर्शन,” DeAngelis कहते हैं. “यदि उन कार्यों को शामिल बेधने चलती वस्तुओं, उदाहरण के लिए, तो में दोहन संकेतों से वीआईपी हो सकता है एक तरह से बनाने के लिए एक कृत्रिम कुशलता से काम के लिए कि कार्यों की एक किस्म को शामिल करना होगा देखते हुए गति के सापेक्ष सिर या दुनिया.”

हालांकि इस शोध नहीं है, वर्तमान में जुड़ा के लिए एक विशिष्ट मस्तिष्क विकार, शोधकर्ताओं ने पहले से पाया है कि मनुष्य’ की क्षमता में लेने के लिए संवेदी जानकारी और अनुमान है, जो दुनिया में घटनाओं के कारण होता है कि संवेदी इनपुट-एक की क्षमता के रूप में जाना जाता कारण निष्कर्ष — बिगड़ा हुआ है विकारों में इस तरह के आत्मकेंद्रित के रूप में और एक प्रकार का पागलपन.

“में चल रही है और भविष्य के काम में, हम अध्ययन कर रहे हैं तंत्रिका तंत्र के कारण निष्कर्ष प्रक्रिया में और अधिक विस्तार, का उपयोग कर से संबंधित कार्यों में शामिल है कि बातचीत के बीच वस्तु गति और आत्म-गति,” DeAngelis कहते हैं.



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