10 modi affascinanti I nostri cervelli possono essere manipolati

Gli scienziati stanno facendo ricerche affascinanti su come funziona il cervello umano. Stanno anche imparando come manipolare il nostro cervello, sia accidentalmente che di proposito. Sebbene alcune di queste ricerche possano potenzialmente aiutare alcune persone disabili, alcune di esse potrebbero anche essere utilizzate in modo spaventoso in modo spaventoso.

10 L'effetto caldo / freddo

Senza rendercene conto, i nostri pensieri e comportamenti possono essere influenzati dal fatto che ci sentiamo caldi o freddi. Due dei risultati di ricerca più interessanti e potenzialmente importanti riguardano la temperatura e il comportamento criminale. Quando è stato chiesto di giudicare il comportamento di un criminale, una persona in una stanza calda era più incline a caratterizzare il criminale come irritabile e il suo comportamento come spontaneo. Una persona in una stanza fredda probabilmente vedrebbe lo stesso criminale a sangue freddo e il suo comportamento premeditato. Ovviamente, ciò potrebbe avere un profondo effetto sul risultato di una sperimentazione o di una sentenza.

Uno studio precedente, noto come il dilemma del prigioniero iterato, aveva dimostrato che l'effetto della temperatura influenza anche la fiducia e il comportamento criminale. Durante l'esperimento, alcuni partecipanti hanno tenuto uno scaldino chimico mentre altri hanno tenuto un impacco di ghiaccio. Separati e collocati in una prigione finta, ai soggetti del test è stata data la possibilità di testimoniare contro il loro partner in cambio di una sentenza più leggera. Tuttavia, se entrambi i sospetti si rifiutavano di testimoniare, entrambi sarebbero liberi. I risultati hanno mostrato che se un soggetto di prova possedeva un impacco di ghiaccio, aveva il doppio delle probabilità di testimoniare contro il suo partner. I ricercatori hanno interpretato questo risultato come indicante che le persone possono fidarsi l'un l'altro di più quando sono calde.

9 Il decodificatore del cervello

Gli esperti presumono che le stesse parti del cervello siano attivate sia che tu stia leggendo in silenzio, ascoltando qualcuno che parli, o pensando a te stesso. "Se stai leggendo del testo in un giornale o in un libro, senti una voce nella tua stessa testa", ha detto Brian Pasley dell'Università della California, Berkeley. "Stiamo cercando di decodificare l'attività cerebrale relativa a quella voce per creare una protesi medica che possa consentire a qualcuno che è paralizzato o bloccato a parlare".

Studiando gli epilettici con gli elettrodi impiantati nei loro cervelli, Pasley e il suo team hanno registrato quali neuroni nel lobo temporale hanno sparato quando si ascolta qualcuno che parla. Dopo aver appreso che determinati gruppi di neuroni reagivano a certe frequenze, gli scienziati hanno cercato di costruire un decodificatore del cervello, un algoritmo per determinare quali parole qualcuno stava ascoltando in base ai neuroni specifici attivati ​​nel suo cervello. Se quegli stessi neuroni sparavano quando qualcuno stava pensando, l'algoritmo teoricamente dovrebbe decodificare le parole che stanno pensando.

Per vedere se il loro algoritmo fosse accurato, gli scienziati lo hanno testato su un altro gruppo di epilettici con elettrodi impiantati. In primo luogo, ogni soggetto del test leggeva ad alta voce il testo in modo che i ricercatori potessero creare un decodificatore personalizzato basato sull'attività cerebrale del soggetto. Ogni soggetto legge quindi lo stesso testo in silenzio per testare l'accuratezza del decodificatore personalizzato sull'attività neurale della persona.

Sebbene l'attività del cervello da leggere tranquillamente fosse leggermente diversa da quella della lettura ad alta voce, gli scienziati erano ancora in grado di decifrare correttamente alcune delle parole. Ma il loro algoritmo ha bisogno di più lavoro prima che sia sufficientemente accurato per aiutare i disabili.

8L'illusione della mano di marmo

I ricercatori hanno condotto molti esperimenti per determinare in che modo il nostro cervello percepisce i nostri corpi e le nostre posizioni nello spazio. Di solito, testano l'impatto dei segnali visivi sulla nostra percezione. Ma in un insolito esperimento, i ricercatori hanno testato l'effetto del suono e del tatto sulla nostra percezione del materiale che costituisce il nostro corpo. Nello specifico, gli scienziati volevano vedere se i partecipanti avrebbero creduto che una parte del corpo consistesse in un materiale inanimato.

In questo esperimento, ogni partecipante ha messo le mani su un tavolo di fronte a lui. Poi la sua mano destra è stata picchiata con un piccolo martello. Ogni volta che il martello colpiva la carne, il partecipante avrebbe sentito il suono di un martello che colpiva il marmo. In pochi minuti, la persona sentì la sua mano diventare innaturalmente dura e pesante, come un pezzo di marmo. Ha anche sperimentato meno sensibilità. Gli scienziati hanno confermato ciò muovendo un ago in modo minaccioso vicino alla mano del partecipante e vedendo quanto poco ha reagito.

A differenza della nostra posizione nello spazio, i materiali del nostro corpo non cambiano. Così gli scienziati sono rimasti sorpresi nello scoprire che il nostro cervello utilizza continuamente informazioni dai nostri sensi per aggiornare la sua percezione del materiale che compone il nostro corpo. Pensano che questo possa spiegare perché il corpo di un amputato possa accettare un arto artificiale così facilmente.

7 La pillola della compassione

Solitamente pensiamo alle pillole come strumenti per combattere le malattie. Tuttavia, i ricercatori dell'Università della California hanno scoperto che potevano manipolare il livello di compassione di una persona alterando la composizione chimica del cervello. Ciò suggerisce che il comportamento sociale potrebbe essere influenzato dalla biologia più di quanto avessimo creduto in precedenza.

In questo esperimento, ai partecipanti è stata assegnata una pillola a caso, sia con il tolcapone che con un placebo. Solitamente usato per trattare la malattia di Parkinson, il tolcapone estende l'effetto della dopamina chimica del cervello, che è legata alla motivazione e alla ricompensa nella corteccia prefrontale. Né gli sperimentatori né i pazienti sapevano chi aveva ricevuto la droga o il placebo.

Dopo aver preso le loro pillole, ai partecipanti è stato detto di dividere i soldi tra loro e uno sconosciuto non identificato. Rispetto alle persone che hanno assunto un placebo, i partecipanti che hanno ingoiato il tolcapone erano molto più propensi a condividere i loro soldi in modo uguale con un estraneo. "In genere consideriamo l'equanimità come una caratteristica stabile, una parte della personalità", ha affermato il ricercatore Ming Hsu."Il nostro studio non respinge questa nozione, ma mostra come questa caratteristica possa essere sistematicamente influenzata dal targeting di specifici percorsi neurochimici nel cervello umano." La squadra aveva evidentemente trovato un interruttore nel cervello che influenza il nostro livello di compassione e correttezza giocare.

6 Isolamento estremo

L'isolamento, soprattutto per le persone cronicamente sole, può causare profondi effetti fisici. Può causare tassi più elevati di infezione, aumento della pressione sanguigna, morbo di Alzheimer e demenza. Non sappiamo esattamente perché succede, ma l'isolamento provoca una grave risposta immunitaria che inonda i nostri sistemi di ormoni dello stress e infiammazione.

Gli effetti più inquietanti sembrano essere mentali. L'estremo isolamento, come quello della reclusione solitaria, può devastare la mente. Dal rallentamento del tempo alle allucinazioni fino al deliberato lavaggio del cervello, gli effetti possono essere devastanti.

Nel 1961, un geologo in una spedizione nelle Alpi francesi rimase sottoterra senza luce per due mesi per osservare gli effetti sul suo corpo. Quando è emerso, i membri del suo team hanno scoperto di aver sperimentato un cambiamento nel tempo. Pensava di contare 120 secondi quando erano in realtà cinque minuti. In un altro esperimento del 1993, Maurizio Montalbini è rimasto in una grotta sotterranea per 366 giorni. Quando tutto fu finito, pensò che sarebbe stato lì solo per 219 giorni. I ricercatori hanno anche scoperto che le persone isolate nell'oscurità di solito alterano i loro cicli sonno-veglia a 36 ore di sonno, quindi 12 ore di sonno.

L'isolamento sociale può anche produrre allucinazioni. Molti esperimenti sull'argomento non potevano essere completati perché i soggetti del test stavano avendo sintomi così bizzarri. I detenuti in isolamento spesso hanno gli stessi effetti. Quando fu detenuto in isolamento in Iran, la 32enne Sarah Shourd vide e ascoltò molte cose immaginarie. "Nella periferia della mia visione, ho iniziato a vedere le luci lampeggianti, solo per scuotere la testa per scoprire che non c'era niente", ha scritto Shroud sulla sua esperienza. "Ad un certo punto, ho sentito qualcuno urlare, e solo quando ho sentito le mani di una delle guardie più amichevoli sulla mia faccia, cercando di farmi rivivere, ho capito che le urla erano le mie."

Tuttavia, alcune persone riescono a far fronte bene e possibilmente anche prosperano quando sono isolate. I primi esploratori e gli avventurieri solisti spesso amano ciò che li circonda e la solitudine che li porta. Gli psicologi credono che la preparazione e la resilienza mentale siano la chiave.

5 L'effetto McGurk

Usiamo la nostra visione per aiutarci a capire cosa stiamo ascoltando. Ma a volte, questo ci porta in errore. Se senti qualcuno dire "ba", ma sembra che stiano dicendo "ga", la tua mente ti farà pensare che stiano dicendo qualcosa che sembra più vicino a ciò che stai vedendo, ad esempio "da". il cervello sta cercando di dare un senso al conflitto tra ciò che stai vedendo e ascoltando. Quindi non possiamo sempre credere a ciò che ascoltiamo, anche se l'effetto è più forte con certi suoni, specialmente le coppie di consonanti.

Eppure quando chiudi gli occhi, sentirai correttamente "ba" perché non c'è alcun input visivo per distorcere la tua percezione. Anche se sai cosa sta succedendo, ne proverai comunque l'effetto.

L'effetto McGurk si verifica in tutte le lingue che sono state testate, anche se il video e l'audio sono leggermente fuori sincrono. Non importa se la persona che vedi è il sesso opposto della persona che senti. L'effetto si verifica anche se pensi di guardare qualcosa di diverso da un viso, un'immagine del viso estremamente piccola o se tocchi il viso di chi parla invece di guardarlo. Secondo i ricercatori, anche i bambini di soli quattro o cinque mesi ne sperimentano l'effetto.

4The Creativity Jolt

I ricercatori dell'Università della Carolina hanno spazzato via il cervello dei volontari con l'elettricità per testarne l'effetto sulla creatività. L'obiettivo era produrre oscillazioni alfa nella corteccia frontale del cervello di ogni persona perché questi tipi di onde cerebrali sono associati alla creatività. Le oscillazioni alfa di solito avvengono quando ci rilassiamo e chiudiamo gli occhi. Sono collegati al sogno ad occhi aperti, al pensiero profondo e alla generazione di idee.

I 20 volontari, 19-30 anni, hanno ricevuto il famoso Torrance Test of Creative Thinking due volte, una volta mentre ricevevano una stimolazione elettrica al cervello per creare oscillazioni alfa e una volta con una falsa stimolazione come controllo. I volontari non sapevano quando hanno ricevuto i veri sobbalzi elettrici. In ogni caso, sentirono un lieve formicolio quando iniziarono le prove.

I risultati sono stati impressionanti. I partecipanti hanno avuto una media di circa il 7,4% in più sui punteggi dei test quando hanno ricevuto la vera stimolazione elettrica. "Questa è una grande differenza quando si tratta di creatività", ha affermato il ricercatore Flavio Frohlich. "Diversi partecipanti hanno mostrato incredibili miglioramenti nella creatività. E 'stato un effetto molto chiaro. "

Potrebbe esserci un modo più semplice per migliorare la tua creatività. Secondo uno studio del 2009, i colori possono influenzare la tua immaginazione. Se vuoi generare più idee creative, esci in una stanza blu. Se vuoi essere più preciso con attività come la correzione di bozze, vai in una stanza rossa.

3Teleportation

In questo esperimento, i ricercatori non solo hanno creato un'esperienza extracorporea per i loro pazienti: gli scienziati hanno quindi teletrasportato questi pazienti in vari punti della stanza. Erano effettivamente sdraiati su uno scanner medico, ma il loro cervello era indotto a pensare di essersi trasferito.

Per determinare dove si trova il tuo corpo, il tuo cervello valuta costantemente le informazioni dai tuoi sensi. Ricerche precedenti avevano dimostrato che i ratti hanno cellule nel cervello che funzionano come un GPS per stabilire dove si trova il roditore nei suoi dintorni, ma non siamo sicuri che gli esseri umani abbiano la stessa cosa.

Per verificare come un cervello umano calcola dove è collocato il suo corpo, ogni partecipante a questo ultimo studio ha indossato una cuffia per la realtà virtuale mentre giaceva su uno scanner cerebrale. Utilizzando telecamere in un'altra parte della stanza collegate all'auricolare, il partecipante poteva vedere il corpo di un estraneo che giaceva in primo piano con il corpo del partecipante visto sullo scanner in background. Per creare l'esperienza extracorporea, uno scienziato ha toccato il corpo del partecipante, che ha visto il corpo dello sconosciuto solo toccato nello stesso modo.

"In una manciata di secondi, il cervello unisce la sensazione di tocco e input visivo dalla nuova prospettiva, dando come risultato l'illusione di possedere il corpo dello straniero e di trovarsi nella posizione di quel corpo nella stanza, al di fuori del corpo fisico del partecipante", ha detto ricercatore Arvid Guterstam. "Il tuo corpo si sente completamente normale - non ti senti come [se stai] fluttuando intorno".

I ricercatori hanno esaminato l'attività cerebrale dei partecipanti dopo averli teletrasportati in diverse parti della stanza attraverso questa illusione. Gli scienziati hanno decodificato dove i partecipanti hanno pensato che fossero attraverso schemi di attività nei lobi parietali e temporali del cervello. I ricercatori hanno anche scoperto che l'ippocampo, dove si ritiene che le cellule GPS si trovino, ci aiuta a determinare dove sono i nostri corpi. La corteccia cingolata posteriore nel cervello fonde il nostro senso di possedere un corpo con la nostra sensazione di auto-ubicazione.

2 Il Brainwriter

Sempre in modalità test, Brainwriter è stato sviluppato per consentire alle persone disabili di usare le loro menti per scrivere senza battute o battute di ciglia. Usando un auricolare con elettrodi per registrare l'attività cerebrale, la tecnologia per tenere traccia dei movimenti oculari e il software che è liberamente disponibile su Internet, una persona può pensare a una parola o un'idea per far aprire al computer il suo programma di scrittura. Su schermo, il cursore traccerà quindi il percorso dell'occhio della persona.

I creatori di Brainwriter hanno avuto l'idea di aiutare Tony Quan, un graffitaro di Los Angeles che ha perso il controllo muscolare dalla sclerosi laterale amiotrofica (SLA). La prima versione del dispositivo ha richiesto a Quan di lampeggiare per far entrare il computer in modalità scrittura. Sfortunatamente, Quan perse quell'abilità man mano che la sua malattia progrediva.

Ecco perché l'attuale versione di Brainwriter utilizza le onde cerebrali registrate da un EEG, che viene poi letto dal software del computer come se stesse elaborando un clic del mouse. È progettato per consentire alle persone paralizzate di controllare la propria scrittura in modo più efficace rispetto a quello attualmente disponibile.

1 Illusione del corpo invisibile

Basandoci sulle illusioni di cui abbiamo già parlato in cui qualcuno sente una presenza spettrale intorno a loro o si sente come se avessero scambiato corpi, gli scienziati hanno scoperto come ingannare il cervello per farti sentire invisibile. In un test che coinvolge 20 persone, il 75% ha sperimentato l'illusione. Con il soggetto del test indossando una cuffia collegata a telecamere che puntavano nello spazio vuoto, un ricercatore ha toccato lo stomaco del partecipante mentre quella persona ha visto un pennello accarezzare lo spazio vuoto nello stesso modo. Mentre il cervello del partecipante cercava di combinare ciò che vedeva e sentiva per determinare dove si trovava, la persona percepiva che il suo corpo abitava in uno spazio vuoto.

"Sono molto suscettibile alle illusioni, quindi per me ha funzionato", ha detto la ricercatrice Arvid Guterstam. "Hai una vivida sensazione di avere un corpo, ma è [invisibile]. Non so come sarebbe avere un corpo fantasma, ma immagino che sia come sarebbe. "

Per la parte successiva dell'esperimento, ai partecipanti è stato detto di cercare. Le loro cuffie hanno mostrato alcune persone che guardavano verso di loro con espressioni severe. I ricercatori hanno notato che i partecipanti non erano così stressati come sarebbero stati se avessero sentito il loro corpo visibile. Alcuni esperti ritengono che questo effetto potrebbe essere usato per trattare le fobie.

In esperimenti futuri, gli scienziati vogliono vedere in che modo l'invisibilità influenzerebbe le scelte morali di qualcuno. Vogliono anche vedere se possono cambiare la percezione del proprio corpo del partecipante in altri modi, come avere una faccia invisibile o fare sentire un braccio più a lungo.