• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Poprawa percepcji wizualnej dzięki stymulacji magnetycznej

    07.06.2012. 17:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    To, co widzimy nie zawsze jest tym, co otrzymujemy. Tak naprawdę, wbrew powszechnemu przekonaniu, osoby o doskonałym wzroku nie zawsze faktycznie dostrzegają wszystko to, co dzieje się wokół nich. Mózg po prostu na to nie pozwala. Działa w ten sposób, abyśmy nie przeciążyli naszych zmysłów i często "buforuje" naszą percepcję, pozwalając nam zarejestrować elementy, które uznaje za właściwe. Ten proces przypomina cyfrową transmisję obrazów, w której na początku wykonywane są skany wizualne, po czym, aby zredukować transmisje danych, przesyłane są wyłącznie zmiany w początkowych skanach.

    Aczkolwiek jeden z międzynarodowych zespołów naukowych - wspierany z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR) za pośrednictwem sieci europejskiego finansowania badań neurologicznych (NEURON) ERA-Net i wewnątrzeuropejskiego programu Marie Curie - osiągnął zdumiewające wyniki w dziedzinie wizualnej percepcji. Za pomocą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS), zespół projektu BEYONDVIS (Kiedy uwaga spotyka się z percepcją) zwiększył możliwości wzrokowe grupy zdrowych osób badanych, umożliwiając im dostrzeżenie o wiele więcej z tego, co się w ich obecności dzieje.

    Naukowcy, pracujący pod kierunkiem Antoniego Valero-Cabré, są przekonani, że ich przełomowe osiągnięcie może przynieść korzyści osobom dotkniętym pewnymi zaburzeniami wzroku, kiedy zostaną już opracowane specjalne techniki rehabilitacyjne. W artykule opublikowanym w czasopiśmie PLoS ONE zauważają, że może być ono wykorzystane do podniesienia wydajności osób polegających na wysokim poziomie ostrości wzroku w wykonywaniu swojej pracy.

    W szczególności naukowcy odkryli, że w następstwie stymulacji magnetycznej obszaru w prawej półkuli mózgu, który bierze udział w świadomości percepcyjnej i kierowaniu uwagi przestrzennej, badani wydawali się łatwiej dostrzegać cel pojawiający się na ekranie.

    Procedura nie wiąże się z żadnym zabiegiem operacyjnym i w sumie opiera się na całkowicie nieinwazyjnej procedurze TMS, która wykorzystuje pola magnetyczne do stymulowania komórek nerwowych mózgu. Procedurę TMS wykorzystuje się jako narzędzie do leczenia rozmaitych zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych, w tym choroby Parkinsona czy depresji. Ponadto, obok zastosowania w leczeniu, naukowcy badają również jej potencjał w poprawianiu niektórych funkcji mózgu u zdrowych osób.

    Zespół obrał za cel stymulacji magnetycznej część prawej półkuli mózgu, nazywaną czołowym polem oka (FEF) . Obszar ten już zidentyfikowano jako zaangażowany w planowanie ruchów optycznych i ukierunkowywanie uwagi człowieka w jego przestrzeni wzrokowej, mimo że nie stanowi podstawowego obszaru wzrokowego. Chociaż wyniki były jedynie tymczasowe, naukowcy odkryli, że ostrość wzroku u zdrowych osób poprawiła się o 12% na skutek samych impulsów TMS. Czas trwania impulsów magnetycznych wyniósł od 80 do 140 milisekund (jedna milisekunda odpowiada jeden tysięcznej sekundy). Dla porównania średnia prędkość migawki wynosi 8 milisekund, a mucha potrzebuje 3 milisekund, aby zamachać skrzydłami.

    Oznacza to, że nawet przy sprawnym funkcjonowaniu wzroku zdrowej osoby dorosłej, nadal istnieje możliwość jego poprawy za pomocą technologii TMS. Naukowcy zauważyli też od razu, że poprawa była krótkotrwała i dlatego chcą kontynuować prace, aby przeanalizować możliwość zastosowania wielokrotnej procedury TMS zamiast pojedynczych impulsów i ustalić, czy możliwe jest uzyskanie długofalowych zmian w aktywności mózgu.

    Na chwilę obecną są dumni z udowodnienia, że obrana wstępnie za cel aktywność prawego FEF jest rzeczywiście odpowiedzialna za świadomą percepcję, a nieinwazyjna manipulacja za pomocą technologii TMS może podnieść wrażliwość percepcji wzrokowej.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Neurostymulator (ang. neurostimulator) – jest zasilanym przez baterię urządzeniem zaprojektowanym w celu elektrycznej stymulacji mózgu. Neurostymulatory są integralną częścią chirurgicznie wszczepianych układów takich jak urządzenie do głębokiej stymulacji mózgu (DBS) czy urządzenie do stymulacji nerwu błędnego (VNS), wykorzystywanych w leczeniu chorób układu nerwowego. Protanopia – wada wzroku polegająca na nierozpoznawaniu barwy czerwonej (lub myleniu jej z barwą zieloną). Objawia się to obniżeniem percepcji jaskrawości barwy czerwonej, pomarańczowej i żółtej. Ponadto percepcja jaskrawości może być obniżona do stopnia, w którym czerwony staje się ciemnoszarym, wręcz czarnym kolorem. Brak jest również percepcji składowej czerwonej, co prowadzi do odbioru różu i fioletu jako niebieski. Jasnowidzenie – w parapsychologii zdolność umożliwiająca postrzeganie osób, zjawisk i przedmiotów w czasie i przestrzeni bez udziału percepcji zmysłowej. Nie jest znany ani jeden wiarygodny eksperyment naukowy, który dowodziłby istnienia tego zjawiska. Istnieje jednak metoda badań jasnowidztwa nazywana Remote Viewing, powstała także w Ameryce grupa wojskowych jasnowidzów o tej samej nazwie, szkolona przez twórcę tej metody badań (Ingo Swanna).

    Projekt poznania ludzkiego cognomu (ang. Human Cognome Project) – zespół projektów badawczych mających na celu rozszyfrowanie działania ludzkiego mózgu. Nazwa cognom bierze się od łacińskiego cogito (myślę) i nawiązuje do nazwy genom. Cognom oznacza zespół cech określających sposób myślenia człowieka. Podstawowym założeniem projektu jest próba zrozumienia mózgu ludzkiego jako bardzo skomplikowanej maszyny. Naukowcy chcą odszyfrować sposób działania naszego umysłu podobnie, jak to się udało w Projekcie poznania ludzkiego genomu. Implant mózgowy (ang. brain implant) - urządzenie techniczne łączące się bezpośrednio z mózgiem ludzkim lub zwierzęcym zwykle umieszczone na powierzchni mózgu lub podłączone do kory mózgowej (implantowane elektrody domózgowe). Obecnie badania neurobiologów i inżynierów biomedycznych koncentrują się na zbudowaniu takich implantów mózgowych, które byłyby zdolne zastąpić obszary mózgu uszkodzone po udarze lub urazie mózgowym. Obejmuje to także zastąpienie czynności uszkodzonych układów czuciowych, np. wzrokowego (proteza wzroku). Inne implanty mózgowe są wykorzystywane w doświadczeniach na zwierzętach w celu bezpośredniej rejestracji czynności elektrycznej mózgu dla celów naukowych. Niektóre implanty mózgowe umożliwiają stworzenie interfejsu pomiędzy układem nerwowym i układem scalonym komputera, co jest częścią szerszych badań nad interfejsami mózg-komputer.

    Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (ang. Transcranial magnetic stimulation - TMS) – nieinwazyjna metoda powodująca depolaryzację i hiperpolaryzację neuronów. TMS korzysta z indukcji elektromagnetycznej w celu wywołania słabego napięcia elektrycznego przy pomocy szybko zmieniającego się pola magnetycznego. Może to aktywność w poszczególnych częściach mózgu i wywołanie niewielkiego dyskomfortu, pozwalającego na badanie funkcjonowania mózgu i jego połączeń. Odmiana TMS, powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (rTMS), była testowana jako urządzenie stosowane w terapii wielu zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych, takich jak: migrena, wylew, choroba Parkinsona, dystonia, szum uszny, depresja i halucynacje słuchowe. Percepcja czasu jest przedmiotem badań w psychologii i neurobiologii. Upływ czasu nie może być postrzegany wprost, tak jak bodźce zmysłowe, lecz musi być rekonstruowany przez mózg. Człowiek może przetwarzać interwały czasowe od milisekund do wielu lat.

    Pasmo wzrokowe (ang. optic tract, łac. tractus opticus) - część drogi wzrokowej w mózgu. Rozciąga się od skrzyżowania wzrokowego do ciała kolankowatego bocznego (prawego- prawe pasmo wzrokowe i analogicznie do lewego ciała kolankowatego bocznego- lewe pasmo wzrokowe). Pasmo wzrokowe tworzą aksony (wypustki osiowe) komórek zwojowych siatkówki, które podążają do podkorowego ośrodka wzroku- ciała kolankowatego bocznego. Komórki zwojowe siatkówki wraz z wypustkami stanowią trzeci neuron drogi wzrokowej (pierwszym są czopki i pręciki, a drugim komórki dwubiegunowe siatkówki). Śmierć mózgu – definicja śmierci utożsamiająca śmierć człowieka jako całości z nieodwracalnym ustaniem funkcji mózgu. Obecnie przyjęta w Polsce definicja śmierci jako śmierci całego mózgu obowiązuje od 2007 roku. Rozpoznanie śmierci mózgu pozwala na zaprzestanie dalszego, niecelowego leczenia oraz na pobranie ze zwłok narządów do celów transplantacyjnych.

    Praworęczność - typowa dla większości ludzi funkcjonalność prawej i lewej ręki. Około 75-90% ludności jest praworęczna. Osoby praworęczne wykonują większość czynności wymagających dużej precyzji ruchów za pomocą ręki prawej. Praworęczność wynika z silniejszego rozwoju lewej półkuli mózgowej.

    Słuchowe potencjały wywołane stanu ustalonego - (ang. Auditory Steady-State Response - ASSR) - elektrofizjologiczne odpowiedzi uzyskiwane przez podawanie bodźca akustycznego z częstotliwością powyżej 40Hz (do ok. 90Hz). Rejestracja słuchowych potencjałów wywołanych stanu ustalonego jest modyfikacją metody badania słuchowych potencjałów wywołanych średniolatencyjnych. Podawanie bodźca z dużą częstością, skutkuje sumowaniem przestrzennym poszczególnych składowych słuchowych potencjałów wywołanych średniolatencyjnych. Pozwala to na dużą automatyzację analizy wyników badania. Dodatkowo poprzez możliwość stosowania do stymulacji tonów modulowanych częstotliwościowo i amplitudowo uzyskuje się większy poziom stymulacji niż w klasycznym badaniu słuchowych potencjałów wywołanych pnia mózgu. Metoda może być zastosowana do oceny skuteczności aparatów słuchowych i implantów ślimakowych.

    Złudzenie Ebbinghausa (zwane też Kołami lub Okręgami Titchenera) to złudzenie optyczne polegające na błędnej percepcji wielkości kształtów. W najbardziej znanej wersji tego złudzenia dwa koła tej samej wielkości znajdują się obok siebie, przy czym jedno z nich otoczone jest większymi od siebie kołami, a drugie mniejszymi. Złudzenie występuje jedynie w przypadku, gdy figura otoczona jest tymi samymi, lub bardzo podobnymi figurami. Na przykład, jeżeli koło będzie otoczone przez trójkąty lub prostokąty, to nie wystąpi złudzenie percepcji wielkości figury w środku. NIRS (z ang. near infrared spectroscopy) - technika wizualizacji aktywności mózgu, polegająca na przepuszczeniu promieni lasera przez czaszkę. Lasery te są bardzo słabe, jednak pracują z częstotliwością fali świetlnej (bliskiej podczerwieni), dla której czaszka jest przeźroczysta. Krew zawierająca tlen absorbuje inne częstotliwości fal świetlnych niż krew, w której tlen został już pochłonięty. Stąd obserwując ilość światła o różnych częstotliwościach odbijającą się od mózgu naukowcy mogą śledzić przepływ krwi.

    Kora mózgu - struktura mózgu, w części kresomózgowia, zbudowana z istoty szarej, którą stanowią komórki neuronów. Jest największą częścią płaszcza, pokrywa obydwie półkule kresomózgowia. Tworzy ją około 10 mld komórek nerwowych ułożonych w sześciu warstwach o różnej grubości. Dominują w niej komórki piramidalne (najbardziej charakterystyczne dla kory), gwiaździste (głównie w czwartej warstwie) oraz wrzecionowate (w najgłębszej warstwie kory). Kora mózgu osiąga grubość do 4,5 mm. Jest bardzo silnie pofałdowana, dzięki czemu przy mniejszej objętości posiada większą powierzchnię czynną - 2 500 cm u człowieka , co odpowiada powierzchni kuli o średnicy 28 cm.

    Dodano: 07.06.2012. 17:37  


    Najnowsze