Como o cérebro se prepara para o movimento e ações

Como o cérebro se prepara para o movimento e ações Para executar uma sequência de ações, nossos cérebros precisam preparar e enfileirá-los na ordem correta. AYAakovlev / Shutterstock

Nosso comportamento está amplamente ligado a quão bem controlamos, organizamos e realizamos os movimentos na ordem correta. Tome escrito, por exemplo. Se não fizéssemos um golpe após o outro em uma página, não poderíamos escrever uma palavra.

No entanto, habilidades motoras (simples ou seqüências de ações que através da prática tornam-se sem esforço) pode se tornar muito difícil de aprender e recuperar quando as condições neurológicas interrompem o planejamento e controle dos movimentos sequenciais. Quando uma pessoa tem um distúrbio - como dispraxia ou gagueira - certas habilidades não podem ser executadas de forma suave e coordenada.

Tradicionalmente os cientistas acreditaram que, em uma sequência de ações, cada um é fortemente associado ao outro no cérebro, e um desencadeia o seguinte. Mas se isso estiver correto, como podemos explicar erros no sequenciamento? Por que nós digamos “form” em vez de “from”, por exemplo?

Alguns pesquisadores argumentar que antes de começarmos uma seqüência de ações, o cérebro lembra e planeja todos os itens ao mesmo tempo. Ele prepara um mapa onde cada item possui um carimbo de ativação relativo à sua ordem na seqüência. Estes competem uns com os outros até que o item com a ativação mais forte vença. Ele “sai” para execução como sendo mais “preparado” - então, digitamos “f” na palavra “de” primeiro, por exemplo - e então ele é apagado do mapa. Esse processo, chamado de enfileiramento competitivo, é repetido para o restante das ações até que todos os itens da sequência sejam executados na ordem correta.

Essa ideia de que o cérebro usa ativações simultâneas de ações antes de qualquer movimento ocorrer era provado em um estudo 2002. Como os macacos desenhavam formas (fazendo três traços para um triângulo, por exemplo), os pesquisadores descobriram que, antes do início do movimento, existiam padrões neurais simultâneos para cada traço. Quão forte foi a ativação poderia prever a posição dessa ação em particular na execução.

Planejamento e enfileiramento

O que não se sabe até agora é se esse sistema de ativação é usado no cérebro humano. Também não sabemos como as ações são enfileiradas enquanto as preparamos com base em sua posição na sequência. Contudo pesquisas recentes de neurocientistas da Universidade de Bangor e University College London mostrou que há planejamento simultâneo e filas competitivas no cérebro humano também.

Como o cérebro se prepara para o movimento e ações Para realizar sequências de ações, nossos cérebros devem enfileirar cada um deles antes de fazê-lo. Liderina / Shutterstock

Para este estudo, os pesquisadores estavam interessados ​​em ver como o cérebro se prepara para executar seqüências de ação bem aprendidas, como digitar ou tocar piano. Os participantes foram treinados por dois dias para emparelhar formas abstratas com sequências de cinco dedos em uma tarefa baseada em computador. Eles aprenderam as sequências observando um pequeno ponto se mover de um dedo para outro em uma imagem da mão exibida na tela e pressionando o dedo correspondente em um dispositivo de resposta. Essas seqüências eram combinações de ordens de dois dedos com dois ritmos diferentes.

No terceiro dia, os participantes tiveram que produzir - com base na forma abstrata apresentada por algum tempo na tela - a seqüência correta inteiramente da memória enquanto a atividade cerebral era registrada.

Olhando para os sinais cerebrais, a equipe foi capaz de distinguir os padrões neurais dos participantes enquanto eles planejavam e executavam os movimentos. Os pesquisadores descobriram que, milésimos de segundo antes do início do movimento, todas as pressões digitais eram enfileiradas e “empilhadas” de uma maneira ordenada. O padrão de ativação das pressões dos dedos refletiu sua posição na sequência que foi executada imediatamente após. Esse padrão competitivo de filas mostrou que o cérebro preparou a sequência organizando as ações individuais na ordem correta.

Os pesquisadores também analisaram se essa atividade de enfileiramento preparatória era compartilhada por sequências diferentes que tinham ritmos diferentes ou ordens de dedos diferentes, e descobriram que sim. O mecanismo de enfileiramento competitivo agiu como um modelo para orientar cada ação em uma posição e forneceu a base para a produção precisa de novas seqüências. Desta forma, o cérebro permanece flexível e eficiente o suficiente para estar pronto para produzir combinações desconhecidas de seqüências, organizando-as usando este modelo preparatório.

Curiosamente, a qualidade do padrão preparatório previu a precisão de um participante em produzir uma sequência. Em outras palavras, quanto mais bem separadas fossem as atividades ou ações antes da execução da sequência, maior a probabilidade de o participante executar a sequência sem erros. A presença de erros, por outro lado, significava que o enfileiramento dos padrões em preparação para a ação era menos bem definido e tendia a ser mesclado.

Sabendo como nossas ações são pré-planejadas no cérebro, os pesquisadores serão capazes de descobrir os parâmetros de execução de sequências de movimentos suaves e precisos. Isso poderia levar a um melhor entendimento das dificuldades encontradas nos transtornos de aprendizagem e controle de sequências, como a gagueira e a dispraxia. Também poderia ajudar no desenvolvimento de novas técnicas de reabilitação ou tratamento que otimizem o planejamento do movimento para que os pacientes obtenham um controle mais habilidoso das seqüências de ação.A Conversação

Sobre o autor

Myrto Mantziara, PhD Researcher, Universidade de Bangor

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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