• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Jak umysł tworzy wielokrotne mapy poruszania się

    27.07.2012. 20:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Zespół naukowców norweskich przeprowadził eksperymenty na szczurach, aby naświetlić zjawisko tworzenia przez mózg systemu mapowania, który pomaga nam się poruszać i bez trudu przemieszczać się z jednego miejsca na drugie. Badania zespołu, opublikowane w czasopiśmie 'Nature Neuroscience', ujawniły, że mapy są tworzone przez mózg, a następnie 'spinane' przez mechanizm mapowania umysłowego, umożliwiając poruszanie się w pożądanym kierunku przy minimalnym wysiłku.

    Skąd człowiek wie, jak ma poruszać się w codziennym życiu? Podczas przeciętnego dnia większość z nas dużo się porusza, ale nie myślimy o tym, jak dojść z jednego miejsca do drugiego. Teraz naukowcy z Norwegian University of Science and Technology (NTNU) odkryli przy pomocy eksperymentów na szczurach, że ich umysłu stale tworzą wielokrotne niezależne mapy, które umożliwiają im poruszanie się w pożądanym kierunku w każdym nowym miejscu. Naukowcy mówią, że odkrycia na szczurach odnoszą się z dużą dozą prawdopodobieństwa również do ludzkiego mózgu.

    Cztery lata temu zespół badawczy z NTNU's Kavil Institute for Systems Neuroscience posłużył się komórkami siatkowymi w systemie współrzędnym, aby dokonać przełomu w odkryciu tego, jak mózg tworzy nowe mapy dla nowych sytuacji. Teraz w nowych badaniach prowadzonych przez dr Dori Derdikman oraz współpracowników z tego samego zespołu odkryto całkowicie nowy aspekt logistyki mapowania przez mózg.

    Badacze odkryli, że mózg ludzki bez przerwy tworzy serię nowych map, niektóre wysoce szczegółowe, inne bardziej podstawowe. Ujawnili również, że mózg posiada 'zaawansowany system sortowania' dla celów klasyfikowania tych map.

    Zespół długo się zastanawiał nad tym, 'czy wszystkie informacje pochodzące z mapowania mózgu są przechowywane w jednej mapie', mówi dr Derdikman. 'Więc wymyśliliśmy sposób, aby to sprawdzić.' Badacze przeprowadzili eksperymenty polegające na obserwowaniu szczurów, podczas gdy one poruszały się przez małą otwartą przegrodę.

    Gdy szczury po raz pierwszy wpuszczono do przegrody, badacze zmierzyli ich aktywność mózgu. Pomiary stworzyły mapę, która odpowiadała temu, jak komórki siatkowe szczura wymierzyły dany obszar. Kiedy już naukowcy zobaczyli w oczywisty sposób, jak wygląda 'mapa umysłowa' szczurów, zmienili układ przegrody poprzez włożenie do niej ścianek celem stworzenia labiryntu z zakrętami o 180o.

    'Gdy włożono ścianki, coś się stało z mapami szczurów,' powiedział dr Derdikman. 'Najpierw zarejestrowaliśmy tę samą mapę. Ale kiedy szczury obeszły zakręt o 180o w labiryncie, mapa uległa całkowitej zmianie. Zdarzyło się tak kilkakrotnie, każdorazowo w powiązaniu z tym, kiedy szczury obchodziły ściankę i wchodziły do nowego korytarza.'

    Badania pokazały, że gdy szczury skonfrontowano z nową przestrzenią, ich mapy umysłowe ulegały zmianie, aby umożliwić im poruszanie się w pożądanym kierunku. Stało się jasne, że cała seria map została stworzona przez szczury, a następnie 'spięta' przez mechanizm mapowania w ich mózgach. Badacze mówią, że sposób, w jaki działa ten system mapowania, jest prawdopodobnie również taki sam, co u ludzi.

    Było jasne dla zespołu badawczego, że to otoczenie fizyczne wywoływało tworzenie nowej mapy, a nie wyuczone zachowanie. Ostatnio odkryty rodzaj komórki, zwany komórką graniczną, może stanowić odpowiedź na zmiany map u szczurów, gdyż komórki graniczne wydają się być odpowiedzialne za określanie w mózgu, gdzie kończy się jedno otoczenie, a zaczyna drugie.

    'Być może te komórki graniczne są tym, co sygnalizuje mózgowi, aby zmienić mapy, gdy przechodzimy przez granicę w naszym otoczeniu,' powiedział Trygve Solstad, członek zespołu badawczego. 'Uważamy, że istnieje ten rodzaj zmiany otoczenia, gdy szczury wchodzą do nowego korytarza w labiryncie zakrętami o 180o'. Teraz należy podjąć kolejne badania, aby potwierdzić tę hipotezę.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Legenda mapy - objaśniający tekst dołączony do mapy, zawierający informacje o wykonaniu mapy oraz niezbędny do jej prawidłowego odczytania, opis występujących na niej symboli. Mapa w orientacji południowej to mapa, na której kierunek północny wykreślony jest w dół, kierunek południowy w górę, kierunek wschodni w lewo, a zachodni w prawo. W ten sposób półkula południowa znajduje się u góry mapy zamiast w jej dolnej części. Tego typu mapy są tak samo dokładne jak mapy powszechnie stosowane, ponieważ kierunek północny na mapie jest kierunkiem umownym. Mapy z orientacją południową stosowane były w wielu kulturach na przestrzeni lat. Konwencja, według której północ na większości współczesnych map jest oznaczona w górę (południe w dół itd.) została zastosowana przez astronoma Ptolemeusza i szeroko przyjęta przez innych kartografów. Generalizacja kartograficzna, generalizacja mapy, uogólnienie mapy (łac. generalis - powszechny, ogólny) - w kartografii proces zmniejszania szczegółowości mapy podczas prac redakcyjnych związanych ze zmniejszaniem skali mapy.

    Godło mapy – ciąg liczb i liter, który wraz z nazwą arkusza mapy są podstawową jednostką nomenklatury map, pozwalając na jednoznaczne ustalenie jego położenia geograficznego i ułożenia względem sąsiednich arkuszy (na skorowidzu). Godło mapy jest ustalane zgodnie z przyjętym podziałem sekcyjnym w danym układzie odwzorowania (np. układ „2000”, układ UTM). Arkusze map w większych skalach tworzy się przez sukcesywny podział arkusza wyjściowego (najczęściej poprzedniego) na ustaloną liczbę i ponumerowanie ich. Godłem może być: Mapa fizyczna - błędna, ale często spotykana, nazwa dla mapy hipsometrycznej (mapy ukształtowania terenu), czasami też dla mapy ogólnogeograficznej.

    Rektyfikacja lub kalibracja – proces określania i przypisywania wprowadzonego do komputera skanu mapy, określonych współrzędnych geograficznych lub prostokątnych (do tego czasu zeskanowana mapa nie jest mapą tylko zdjęciem lub skanem mapy). Mapa akustyczna, mapa hałasu, strategiczna mapa hałasu – dokument w postaci mapy, pokazujący klimat akustyczny danego terenu, najczęściej miasta, opracowany na podstawie pomiarów hałasu drogowego, tramwajowego, kolejowego, lotniczego i przemysłowego, sporządzony w celu całościowej oceny narażenia na hałas pochodzący z różnych źródeł na danym obszarze lub w celu sporządzania ogólnych prognoz dla danego obszaru. Mapa wskazuje tereny o zróżnicowanym poziomie hałasu, narażone na hałas oraz wymagające podjęcia działań go ograniczających, określa również obszary ciszy i spokoju.

    Nancy Etcoff (ur. 1955) – psycholog, ukończyła Harvard University, doktorat z psychologii otrzymała na Boston University, a pracę naukową kontynuowała później na MIT, robiąc specjalizację z nauk o mózgu i kognitywistyki. Wykłada i prowadzi badania na wydziale Harvard Medical School oraz przy projekcie umysł/mózg/zachowanie Uniwersytetu Harvarda. Kieruje programem dotyczącym estetyki i zachowania zdrowia na Wydziale Psychiatrii Głównego Szpitala w Massachusetts. Przez ponad 15 lat prowadziła badania dotyczące percepcji urody, emocji i mózgu. Mapa miłości (ang. lovemap) – koncepcja opracowana przez Johna Money dla wyjaśnienia seksualnych i erotycznych preferencji ludzi. Mapa miłości jest definiowana jako zindywidualizowany, umysłowy wzorzec idealnego kochanka. Zakłada, że każdy człowiek ma mapę miłości i jest w stanie ją opisać o ile tylko zada mu się właściwe pytanie. Za niewłaściwy dobór obiektów seksualnych mogą być odpowiedzialne błędy w mapie miłości danego człowieka. Mapa ta jest relatywnie trwała przez całe życie.

    Mapa izokerauniczna - mapa z uwidocznionymi krzywymi jednakowego nasilenia burz (lub dni burzowych), występujących przeciętnie w ciągu roku. Służą jako źródło informacji do celów projektowych o częstości burz, mogących występować w danym rejonie. Mapy takie sporządzane są na podstawie statystyk przez instytucje meteorologiczne.

    Mapa Gomberga - kolorowa mapa ścienna przedstawiająca, jak informuje napis umieszczony na niej "Zarys powojennej mapy Nowego Świata". Mapa została wydana w 1942 roku w Filadelfii, jednakże w jej lewym górnym rogu odbito pieczęć z napisem "COMPLETED OCTOBER 1941". Oznacza to, że inicjatorzy "nowego moralnego porządku świata" ustalili swoje plany jeszcze przed przystąpieniem Stanów Zjednoczonych do wojny. Wydawcą mapy, zastrzegającym sobie prawa przedruku, był niejaki Maurice Gomberg. U spodu mapy znalazł się program zawarty w 41 punktach, który zaczyna się od słów "Taka będzie nasza polityka".

    Mapy przeglądowe w skali 1:25 000. Matryca mapy przeglądowej opracowana jest na podstawie mapy gospodarczej, mapy topograficznej w skali 1:25 000, uzupełniona jest treścią z opisów taksacyjnych. Mapa wyobrażeniowa, mapa poznawcza, mapa mentalna – zbiór wyobrażeń danej jednostki (osoby) lub grupy zawierający informacje o przestrzennej organizacji zjawisk. Wyobrażenia te spełniają funkcję mapy i stanowią jednocześnie podstawę wielu ludzkich zachowań w przestrzeni. Podejmowane bowiem przez ludzi decyzje przestrzenne wynikają ze znajomości przestrzeni oraz z wartości przypisywanych jej elementom.

    Mapa lotnicza to rodzaj mapy przeznaczony do nawigacji statku powietrznego. Umiejętność posługiwania się mapą jest niezbędnym warunkiem prawidłowego wykonania opublikowanych procedur oraz bezpieczeństwa w ruchu powietrznym. Skurcz mapy - deformacja podkładu mapowego uzależniona od materiału i sposobu przechowywania mapy (wilgotność), określana na podstawie wymiarów ramek sekcyjnych arkusza. Skurcz mapy daje błąd przy graficznych pomiarach, dlatego do obliczeń wprowadza się poprawkę na skurcz mapy (osobno w każdym z dwóch kierunków głównych), wyrażoną najczęściej w procentach.

    Choroba lokomocyjna (kinetoza, choroba ruchu) (kinetosis) - schorzenie wywołane podczas poruszania się dowolnymi środkami transportu. Przyczyną jest brak zgodności bodźców, sygnałów wzrokowych i błędnika, odbieranych przez mózg. Podczas jazdy wzrok odbiera zmianę otoczenia, co mózg interpretuje jako ruch, jednak błędnik, jako narząd równowagi, nie odnotowuje zmian położenia ciała. Reaguje jednak na inne siły powstające podczas jazdy (hamowanie, przyspieszanie, kiwanie) co w efekcie skutkuje brakiem zgodności tych bodźców z określoną sytuacją. Podczas płynięcia statkiem objawy najczęściej występują pod pokładem, kiedy wzrok nie odbiera bodźców, które mózg interpretowałby jako kołysanie (np. nieruchome wnętrze kajuty) przy jednoczesnych długotrwałych bodźcach z błędnika wykrywającego zmienne przeciążenia wywołane kołysaniem - tu również występuje niezgodność bodźców dostarczanych przez zmysł wzroku i równowagi powodujące tę chorobę. Choroba zwykle ustępuje wkrótce po zakończeniu podróży i nie daje powikłań, jednak w ciężkich przypadkach może dojść do wycieńczenia. Mapa morska - rodzaj mapy będącej graficznym przedstawieniem obszarów morskich i przyległych do nich terenów przybrzeżnych.

    Dodano: 27.07.2012. 20:26  


    Najnowsze