Health

Hoe blijven onze ogen gericht op wat we zoeken?

Overzicht: Wanneer we een doelobject bereiken, verankeren we onze blik op het doel van het moment van bereiken, dus staren we voor langere tijd naar het doel. Dit helpt om onze scope nauwkeuriger te maken.

Bron: NYU

Onze ogen gericht houden op wat we zoeken, of het nu een artikel in de supermarkt is of een bal op de grond op het honkbalveld, lijkt misschien naadloos, maar in feite is het vanwege een complex neurologisch proces met complexe timing en coördinatie.

In een recent gepubliceerd onderzoek in het tijdschrift Natuureen team van onderzoekers werpt meer licht op de machinaties die ervoor zorgen dat we onze ogen niet afhouden van waar we vandaan komen.

Het werk concentreert zich op een vorm van staren en gecoördineerd reiken dat “blikverankering” wordt genoemd – het tijdelijk stoppen van oogbewegingen om het bereik te coördineren.

“Onze resultaten laten zien dat we onze blik verankeren aan het doel van de bewegingsuitslag, en daardoor voor langere tijd naar dat doel staren”, zegt Bijan Pesaran, een professor aan NYU’s Center for Neural Science en een van de auteurs van het artikel.

“Dat maakt onze telescopen zo veel nauwkeuriger. De grote vraag was: hoe orkestreert de hersenen dit soort natuurlijk gedrag?

De studie, uitgevoerd met Maureen Hagan, een neurowetenschapper aan de Monash University in Australië, onderzoekt het vaak bestudeerde maar slecht begrepen proces van blikverankering, met name hoe verschillende hersengebieden met elkaar communiceren.

Om dit fenomeen te onderzoeken, bestudeerden wetenschappers hersenactiviteit in de arm- en oogbewegingsgebieden van de hersenen op hetzelfde moment dat niet-menselijke primaten een reeks oog- en armbewegingen uitvoerden.

De eerste zet was een gecoördineerde blik en bereik op een doel. Vervolgens, slechts 10 milliseconden later, werd een tweede doelwit gepresenteerd waar de proefpersonen zo snel mogelijk naar moesten kijken.

Deze tweede oogbeweging onthulde het blikverankerende effect.

Deze bewegingen zijn vergelijkbaar met die welke worden uitgevoerd bij het wisselen van radio tijdens het rijden en naar een verkeerslicht neigen – als u snel wegkijkt van de radio naar het verkeerslicht, selecteert u mogelijk niet het juiste kanaal.

Hun resultaten toonden aan dat, tijdens blikverankering, neuronen in het deel van de hersenen – het gebied van pariëtale betrokkenheid – worden gebruikt om werk te bereiken om de activiteit van neuronen in het deel van de hersenen te remmen – het gebied van de pariëtale saccade – gebruikt voor oogbewegingen.

Onze ogen gericht houden op wat we zoeken, zoals een bal op de grond op het honkbalveld leggen, kan naadloos lijken. Maar in feite is dit te wijten aan een complex neurologisch proces waarbij complexe timing en coördinatie betrokken zijn. In een recent gepubliceerde studie werpt een team van onderzoekers meer licht op de machinaties die ervoor zorgen dat we onze ogen niet afhouden van waar we vandaan komen. Afgebeeld is NYU-shortstop Zane Baker (’22). Krediet: NYU

Deze onderdrukking van neuraal schieten dient om oogbewegingen te remmen, waardoor onze ogen gericht blijven op het doelwit binnen ons bereik, wat vervolgens de nauwkeurigheid verbetert van wat we grijpen. Belangrijk is dat de wetenschappers opmerken dat de effecten verband hielden met patronen van 15-25 Hz hersengolven, bètagolven genaamd, die neuraal vuren in verschillende delen van de hersenen organiseren.

“Bètagolven zijn eerder in verband gebracht met aandacht en cognitie, en deze studie laat zien hoe bèta-activiteit remmende hersenmechanismen kan controleren om ons natuurlijke gedrag te coördineren”, zegt Pesaran.

Door meer licht te werpen op de neurologische processen van gecoördineerd zoeken en reiken, en deze te koppelen aan remmende bètagolven, biedt deze studie het potentieel om aandoeningen van aandacht en uitvoerende controle die natuurlijk gedrag orkestreren, zoals gecoördineerd onderzoek en reiken, beter te begrijpen.

Financiering: Het onderzoek werd ondersteund door de National Institutes of Health (T32 EY007136), Australian Research Council (DE180100344), National Science Foundation (BCS-0955701), National Eye Institute (R01-EY024067), Army Research Office, de Simons Foundation, een McKnight Scholar Award en een Sloan Fellowship.

Over dit visuele neurowetenschappelijke onderzoeksnieuws

Schrijver: James Devit
Bron: NYU
Contact: James Devitt – Universiteit van New York
Afbeelding: Afbeelding is bijgeschreven op NYU

Originele onderzoek: Toegang gesloten.
“Modulatie van remmende communicatiecoördinaten kijken en reiken” door Maureen Hagan et al. Natuur


Abstract

Zie ook

Dit toont een hoofd met ontbrekende puzzelstukjes

Modulatie van remmende communicatiecoördinaten kijken en reiken

Kijken en reiken worden aangestuurd door verschillende hersengebieden en worden gecoördineerd tijdens natuurlijk gedrag.

Begrijpen hoe flexibel, natuurlijk gedrag, zoals gecoördineerd staren en reiken, wordt gecontroleerd, hangt af van het begrijpen hoe neuronen in verschillende hersengebieden communiceren. Neurale coherentie in een gamma-frequentieband (40-90 Hz) is betrokken bij excitatoire multiregionale communicatie.

Remmende controlemechanismen zijn ook vereist om gedrag flexibel te controleren, maar er is weinig bekend over hoe neuronen in het ene gebied tijdelijk individuele neuronen in een ander gebied onderdrukken om het gedrag in stand te houden. Hoe neuraal afvuren in een zendgebied tijdelijk het afvuren in een ontvangend gebied onderdrukt, blijft slecht begrepen.

Hier bestuderen we remmende communicatie tijdens een flexibel en natuurlijk gedrag, blikverankering genaamd, waarbij saccades tijdelijk worden geremd door gecoördineerde overspanningen. Tijdens blikverankering ontdekten we dat neuronen in het bereik van de posterieure pariëtale cortex neurale vuren in het pariëtale saccadegebied kunnen remmen om oogbewegingen te onderdrukken en de nauwkeurigheid van het bereiken te verbeteren.

De onderdrukking is van voorbijgaande aard en is alleen aanwezig rond het coördinaat en het maximale bereik wanneer neuronen schietpieken bereiken ten opzichte van bètafrequentie (15-25 Hz) activiteit, niet gammafrequentie-activiteit.

Ons werk levert bewijs voor enkele neuronactiviteit voor een nieuw remmend communicatiemechanisme waarin bèta-frequentie neurale coherentie tijdelijk multiregionale communicatie remt om natuurlijk gedrag flexibel te coördineren.

About the author

samoda

Leave a Comment