คุณเคยนั่งลงเพื่อไขปริศนาอักษรไขว้หรือซูโดกุในตอนเช้าและสงสัยว่าเกิดอะไรขึ้นในสมองของคุณหรือไม่? ที่ไหนสักแห่งในการทำงานของเซลล์ประสาทหลายพันล้านเซลล์ในสมองของคุณ มีรหัสที่ช่วยให้คุณจำคำสำคัญหรือใช้ตรรกะที่จำเป็นในการไขปริศนา ด้วยความซับซ้อนของสมอง คุณอาจคิดว่ารูปแบบเหล่านี้ซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อและมีลักษณะเฉพาะสำหรับแต่ละงาน แต่การวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้ชี้ให้เห็นว่าสิ่งต่าง ๆ ตรงไปตรงมามากกว่านั้น
ปรากฎว่าโครงสร้างจำนวนมากในสมองของคุณทำงานร่วมกัน
ในรูปแบบที่แม่นยำเพื่อประสานกิจกรรมของพวกเขา กำหนดการกระทำให้เป็นไปตามข้อกำหนดของสิ่งที่คุณพยายามบรรลุ เราเรียกรูปแบบที่ประสานกันเหล่านี้ว่า “ท่อร่วมมิติต่ำ” ซึ่งคุณอาจคิดว่าคล้ายกับถนนสายหลักที่คุณใช้เดินทางไปและกลับจากที่ทำงาน การจราจรส่วนใหญ่ไหลไปตามทางหลวงสายหลักเหล่านี้ ซึ่งแสดงถึงวิธีที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลในการเดินทางจาก A ไปยัง B
เราพบหลักฐานว่าการทำงานของสมองส่วนใหญ่เป็นไปตามรูปแบบเหล่านี้ พูดง่ายๆ ก็คือ ช่วยให้สมองของคุณไม่ต้องทำงานทุกอย่างตั้งแต่เริ่มต้นเมื่อทำงาน ตัวอย่างเช่น หากมีคนขว้างลูกบอลให้คุณ หลอดเลือดสมองที่มีมิติต่ำจะช่วยให้สมองของคุณประสานการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อที่จำเป็นในการรับลูกบอลได้อย่างรวดเร็ว แทนที่จะให้สมองของคุณต้องเรียนรู้วิธีรับลูกบอลใหม่ทุกครั้ง
ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Neuron วันนี้เพื่อนร่วมงานของฉันและฉันตรวจสอบรูปแบบเหล่านี้เพิ่มเติม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราต้องการทราบว่าพวกมันมีบทบาทในการกำหนดกิจกรรมของสมองในระหว่างงานด้านความรู้ความเข้าใจที่ท้าทายจริงๆ ซึ่งต้องใช้สมาธิอย่างมากหรือไม่
เราสแกนสมองของผู้คนด้วยการถ่ายภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็กเชิงฟังก์ชัน (fMRI) ที่มีความละเอียดสูง ในขณะที่พวกเขาทำงานแบบลาตินสแควร์ซึ่งคล้ายกับปริศนาซูโดกุแต่ใช้รูปร่างแทนตัวเลข ใครก็ตามที่เคยเล่นซูโดกุก่อนดื่มกาแฟยามเช้าจะรู้ว่าต้องใช้สมาธิและสมาธิมากเพียงใดในการแก้ปัญหา
แนวคิดเบื้องหลังงานจัตุรัสละตินคือการระบุรูปร่างที่ขาดหายไปในตำแหน่งเฉพาะในตาราง เนื่องจากแต่ละรูปร่างสามารถแสดงได้เพียงครั้งเดียวในแต่ละแถวและคอลัมน์ เราสร้างระดับความยากที่แตกต่างกันสามระดับ โดยกำหนดโดยจำนวนแถวและคอลัมน์ที่ต้องตรวจสอบเพื่อให้ได้คำตอบที่ถูกต้อง
การคาดคะเนของเราคือการดำเนินการในเวอร์ชันที่ยากขึ้นจะนำ
ไปสู่การกำหนดค่าใหม่สำหรับหลากหลายมิติต่ำ หากต้องการกลับไปสู่การเปรียบเทียบทางหลวง งานที่ยุ่งยากอาจดึงการทำงานของสมองบางส่วนออกจากทางหลวงและไปที่ถนนด้านหลังเพื่อช่วยหลีกเลี่ยงความแออัด
ผลลัพธ์ของเรายืนยันการคาดการณ์ของเรา การทดลองที่ยากขึ้นแสดงให้เห็นรูปแบบการกระตุ้นสมองที่แตกต่างกันไปสู่แบบง่าย ราวกับว่าการจราจรของสมองถูกเปลี่ยนเส้นทางไปตามถนนต่างๆ ยิ่งงานซับซ้อน รูปแบบก็ยิ่งเปลี่ยนไป
ยิ่งไปกว่านั้น เรายังพบความเชื่อมโยงระหว่างรูปแบบการกระตุ้นการทำงานของสมองที่เปลี่ยนไปเหล่านี้ และโอกาสที่มากขึ้นที่จะทำผิดพลาดในการทดสอบ Latin Squares เวอร์ชันที่ยากขึ้น
ในทางหนึ่ง การพยายามทำงานที่ยากๆ ก็เหมือนกับการลองวิ่งของหนูตัวใหม่ในการเดินทางตอนเช้า คุณอาจทำสำเร็จ แต่ด้วยความเร่งรีบและความเครียด คุณก็อาจจะเลี้ยวผิดทางได้เช่นกัน
โดยรวมแล้ว ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการทำงานของสมองของเราอาจไม่ซับซ้อนอย่างที่เราเคยคิด ส่วนใหญ่แล้ว สมองของเราจะสั่งการจราจรไปตามเส้นทางที่จัดไว้ค่อนข้างดี และแม้ว่าจะต้องใช้ความคิดสร้างสรรค์ แต่ก็ยังพยายามส่งการจราจรไปยังจุดหมายปลายทางเดียวกัน
สิ่งนี้ทำให้เรามีคำถามสำคัญ: สมองบรรลุระดับการประสานงานนี้ได้อย่างไร?
ความเป็นไปได้ประการหนึ่งคือฟังก์ชันนี้ถูกเติมเต็มโดยทาลามัสซึ่งเป็นโครงสร้างที่อยู่ลึกเข้าไปในสมองแต่เชื่อมต่อกับส่วนที่เหลือเกือบทั้งหมดของสมอง
สิ่งสำคัญคือ วงจรของทาลามัสสามารถทำหน้าที่เป็นตัวกรองสำหรับกิจกรรมต่อเนื่องในเปลือกสมอง ซึ่งเป็นศูนย์ประมวลผลข้อมูลหลักของสมอง และด้วยเหตุนี้จึงสามารถใช้อิทธิพลแบบที่เราต้องการได้
รูปแบบของกิจกรรมในทาลามัสนั้นยากที่จะถอดรหัสในการทดลองการสร้างภาพทางประสาทแบบดั้งเดิม แต่โชคดีที่เครื่องสแกน MRI ความละเอียดสูงที่ใช้ในการศึกษาของเรารวบรวมโดยเพื่อนร่วมงานของฉัน Luca Cocchi และ Luke Hearne ทำให้เราสามารถสังเกตรายละเอียดเหล่านี้ได้
อ่านเพิ่มเติม: ประสาทวิทยาศาสตร์ในภาพ: ภาพที่ดีที่สุดของปี
แน่นอนว่าเราเห็นความเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างกิจกรรมในทาลามัสและการไหลของกิจกรรมในหลากหลายมิติต่ำ สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าเมื่อทำงานบางอย่าง ฐานดอกจะช่วยกำหนดรูปร่างและจำกัดกิจกรรมในเปลือกนอก คล้ายกับเจ้าหน้าที่ตำรวจที่ควบคุมการจราจรที่พลุกพล่าน
ดังนั้น ครั้งต่อไปที่คุณนั่งลงเพื่อเล่นซูโดกุ ให้เผื่อความคิดไว้สำหรับทาลามัสของคุณ และหลากหลายมิติต่ำที่ช่วยสร้าง พวกเขาร่วมกันสร้างกิจกรรมของสมองที่จะช่วยคุณไขปริศนาในท้ายที่สุด
เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
