Jestliže se pohybujeme, vnímáme při tom délku naší trasy. Toto platí nejen při fyzickém pohybu, ale i při pohybu na monitoru, neboť k odhadu vzdálenosti nám stačí pouze vizuální podněty. Dosavadní výzkumy odhalily, ve kterých oblastech mozku se zpracovává a kóduje směr pohybu. Jak ale mozek pracuje s informacemi o absolvované vzdálenosti?

Na tuto otázku se snaží ve své studii odpovědět tým neurofyzika Franka Bremmera z Univerzity Marburg (spolková země Hesensko). V rámci studie byla jedenácti ženám a čtyřem mužům ve věku 20 až 34 let měřena mozková aktivita pomocí EEG (elektroencefalogram) – na pokožku hlavy jim bylo připevněno 64 drobných elektrod měřících frekvence elektrických signálů. Testovaní viděli na obrazovce počítače simulovanou jízdu směrem vpřed. Poté byli požádáni, aby sami ovládali joystick a urazili přesně dvojnásobek původně pozorované vzdálenosti.

„Cílem naší studie bylo zjistit, zda je okamžik, kdy účastníci dokončí první polovinu své aktivně vedené trasy (tj. původně pozorovanou vzdálenost), doprovázen specifickou mozkovou aktivitou“, vysvětluje Constanze Schmitt, jedna ze spoluautorů výzkumu. Testovaní měli na rozdíl od dřívějších studií urazit dvojnásobnou vzdálenost. To znamená, že při míjení klíčového okamžiku nepotřebují měnit polohu joysticku. Motorická aktivita by se totiž projevila na záznamech EEG a signály by byly zkresleny.

Každý testovaný prošel několika sériemi pokusů, ve kterých byly tři různě dlouhé trasy simulované dvěma různými rychlostmi pohybu. Stejně jako v předchozích studiích se potvrdilo, že lidé mají tendenci vzdálenosti nadhodnocovat, zejména při kratších trasách. Při těchto pokusech byla nejkratší ze tří vzdáleností odhadnuta v průměru o 28 % delší. Téměř všichni také přizpůsobili svou rychlost pohybu té původní, a pro svůj odhad tak využili i faktor času.

„Chtěli jsme také ověřit předpoklad, že pokud pohyb řídí samotní účastníci, je mozková aktivita nižší, než při pasivním sledování pohybu na monitoru,“ dodává Bremmer. A to se potvrdilo. Signály zaznamenané pomocí EEG se snížily, jakmile lidé začali samostatně pohyb řídit. Odpovídá to očekávání, že podněty, které si sami vytváříme a které můžeme předvídat, jsou v mozku zpracovávány méně intenzivně než podněty neočekávané.“

Vědcům se zároveň skutečně podařilo odhalit specifickou mozkovou aktivitu odpovídající odhadu vzdálenosti. Výsledky ukázaly zvýšení elektrických mozkových vln zejména v pásmu frekvencí theta, a sice právě ve chvíli, kdy účastníci subjektivně dosáhly polovinu vzdálenosti, kterou měli urazit. Mozkové vlny jsou rozdělovány podle dosahovaných frekvencí na pásma alfa, beta, gama, delta, theta. K aktivaci nízkofrekvenčního pásma theta dochází mimo jiné během spánku a hluboké relaxace. Zatím však vědci nedokážou určit, které části mozku jsou za tyto signály zodpovědné, a právě tímto směrem chtějí svůj výzkum zaměřit dále.

Lákají Vás moderní přístupy ve zkoumání a diagnostice našeho těla? Přihlaste se ke studiu na Fakultě zdravotnických studií Západočeské univerzity v Plzni. Nebo byste raději navrhovali přístroje pro podobné výzkumy? Pak můžete studovat aplikovanou fyziku a fyzikální inženýrství na Fakultě aplikovaných věd Západočeské univerzity v Plzni.

Zdroje:

www.wissenschaft.de/gesundheit-medizin/wie-unser-gehirn-strecken-schaetzt
www.eneuro.org/content/9/6/ENEURO.0137-21.2022