10 fascinerende måder Vores hjerner kan manipuleres

Forskere laver fascinerende forskning i hvordan den menneskelige hjerne fungerer. De lærer også, hvordan vores hjerner kan manipuleres, uanset om det er tilfældigt eller med vilje. Selvom nogle af disse undersøgelser har potentiale til at hjælpe visse handicappede, kan nogle af dem også misbruges på skræmmende måder.

10 Den varme / kolde effekt

Uden at indse det, kan vores tanker og adfærd blive påvirket af, om vi føler sig varme eller kolde. To af de mest interessante og potentielt vigtige forskningsresultater vedrører temperatur og kriminel adfærd. Når man blev bedt om at dømme en kriminel adfærd, var en person i et varmt rum mere tilbøjelig til at karakterisere kriminelle som varmhærdede og hans adfærd som spontan. En person i et koldt rum vil sandsynligvis se den samme kriminelle som koldblod og hans opførsel som forudindtaget. Det kan klart have en dyb indvirkning på resultatet af en retssag eller dømmekraft.

En tidligere undersøgelse, kendt som det itererede fange dilemma, havde vist, at temperatureffekten også påvirker tillid og kriminel adfærd. Under eksperimentet havde nogle deltagere en kemisk håndvarmer, mens andre havde en ispakke. Separeret og anbragt i et forladt fængsel fik forsøgspersonerne mulighed for at vidne mod deres partner i bytte for en lettere sætning. Hvis begge mistænkte nægtede at vidne, ville begge være fri. Resultaterne viste, at hvis en testperson holdt en ispakke, var han dobbelt så stor at vidne til sin partner. Forskerne fortolker dette resultat som en indikation på, at folk kan stole på hinanden mere, når de er varme.

9Hjerne-dekoderen

Eksperter antager, at de samme dele af hjernen aktiveres, uanset om du læser lydløst, lytter til nogen, taler eller tænker på dig selv. "Hvis du læser tekst i en avis eller en bog, hører du en stemme i dit eget hoved," sagde Brian Pasley fra University of California, Berkeley. "Vi forsøger at afkode hjernen aktivitet relateret til den stemme til at skabe en medicinsk protese, der kan tillade nogen, der er lammet eller låst ind for at tale."

Ved at studere epileptika med elektroder implanteret i deres hjerner, registrerede Pasley og hans hold hvilke neuroner i den tidlige lobe fyret, når de lyttede til nogen, talte. Efter at have lært, at visse sæt neuroner reagerede på bestemte frekvenser, forsøgte forskerne at opbygge en hjerne dekoder-en algoritme for at bestemme hvilke ord nogen hørte baseret på de specifikke neuroner, der blev aktiveret i hans hjerne. Hvis de samme neuroner fyrede, når nogen tænkte, skulle algoritmen teoretisk afkode de ord, de tænker.

For at se om deres algoritme var korrekt, testede forskerne det på en anden gruppe af epileptika med implanterede elektroder. For det første læste hvert testfag højt, således at forskerne kunne skabe en personlig dekoder baseret på fagets hjerneaktivitet. Hvert fag læser derefter den samme tekst lydløst for at teste nøjagtigheden af ​​den personlige dekoder på personens neurale aktivitet.

Selvom hjernens aktivitet fra at læse stille var lidt anderledes end læsning højt, var forskerne stadig i stand til at afkode nogle af ordene korrekt. Men deres algoritme har brug for mere arbejde, før det er nøjagtigt nok til at hjælpe de handicappede.

8Marmor Hånd Illusion

Forskere har udført mange eksperimenter for at bestemme, hvordan vores hjerner mærker vores kroppe og vores positioner i rummet. Normalt tester de virkningen af ​​visuelle tegn på vores opfattelse. Men i et usædvanligt eksperiment testede forskerne lydens virkning og berørte vores opfattelse af det materiale, der udgør vores krop. Specifikt ønskede forskerne at se, om deltagerne ville tro på, at en kropsdel ​​bestod af et livløs materiale.

I dette forsøg lagde hver deltager hænderne på et bord foran ham. Så blev hans højre hånd tappet med en lille hammer. Hver gang hammeren ramte kødet, ville deltageren høre lyden af ​​en hammer-slående marmor. Inden for få minutter følte personen, at hans hånd blev unaturlig hård og tung som et stykke marmor. Han oplevede også mindre følsomhed. Forskerne bekræftede dette ved at flytte en nål på en truende måde tæt på deltagerens hånd og se hvor lidt han reagerede.

I modsætning til vores position i rummet ændres materialerne i vores krop ikke. Så forskerne blev overrasket over at opdage, at vores hjerner hele tiden bruger oplysninger fra vores sanser for at opdatere sin opfattelse af det materiale, der sammensætter vores krop. De føler, at dette kan forklare, hvorfor en amputants krop kan acceptere en kunstig lem så let.

7Kompetencepillen

Vi tænker normalt på piller som værktøjer til bekæmpelse af sygdom. Forskere ved University of California fandt imidlertid, at de kunne manipulere en persons grad af medfølelse ved at ændre den kemiske sminke af hjernen. Det tyder på, at social adfærd kan påvirkes af biologi mere, end vi tidligere troede på.

I dette forsøg blev deltagerne tilfældigt givet en pille, enten tolcapon eller placebo. Tolcapon bruges normalt til behandling af Parkinsons sygdom, og den uddyber effekten af ​​hjernens kemiske dopamin, som er forbundet med motivation og belønning i præfrontale cortex. Hverken eksperimenterne eller patienterne vidste hvem der fik stofferne eller placeboerne.

Efter at have taget deres piller blev deltagerne fortalt at dele penge indbyrdes og en uidentificeret fremmed. Sammenlignet med de mennesker, der tog placebo, var deltagerne, der slugede tolcapone, meget mere tilbøjelige til at dele deres penge lige med en fremmed. "Vi tænker typisk på fair-mindedness som en stabil karakteristik, en del af ens personlighed," siger forsker Ming Hsu."Vores undersøgelse afviser ikke dette begreb, men det viser, hvordan dette træk kan systematisk påvirkes ved at målrette specifikke neurokemiske veje i den menneskelige hjerne." Holdet havde åbenbart fundet en omskifter i hjernen, der påvirker vores grad af medfølelse og retfærdighed Spille.

6Extreme Isolation

Isolering, især for personer, der er kronisk ensomme, kan forårsage dybe fysiske effekter. Det kan forårsage højere infektionshastigheder, forhøjet blodtryk, Alzheimers sygdom og demens. Vi ved ikke præcis, hvorfor det sker, men isolering fremkalder et alvorligt immunrespons, der oversvømmer vores systemer med stresshormoner og inflammation.

De mest forstyrrende virkninger synes at være mentale. Ekstrem isolering, som for enslig indeslutning, kan forårsage kaos med sindet. Fra langsom tid til hallucinationer til bevidst hjernevaskning kan virkningerne være ødelæggende.

I 1961 blev en geolog på en ekspedition til de franske alper under jorden uden underlys i to måneder for at observere virkningerne på hans krop. Da han opdagede, fandt hans holdmedlemmer, at han oplevede tidsforskydning. Han troede, at han regnede 120 sekunder, da det faktisk var fem minutter. I et andet eksperiment i 1993 blev Maurizio Montalbini i en grotte under jorden i 366 dage. Da det var forbi, troede han, at han kun var der 219 dage. Forskere har også opdaget, at mennesker, der er isoleret i mørke, normalt vil ændre deres søvnvågningscyklusser til 36 timer vågen og derefter 12 timers søvn.

Social isolation kan også producere hallucinationer. Mange forsøg på emnet kunne ikke afsluttes, fordi forsøgspersoner havde sådanne bizarre symptomer. Fanger i ensom indespærring oplever ofte de samme virkninger. Da den 32-årige Sarah Shourd blev fængslet i ensom i Iran, så de og hørte masser af imaginære ting. "I periferien af ​​min vision begyndte jeg at se blinkende lys, kun for at rykke mit hoved rundt for at finde ud af, at der ikke var noget," skrev Shroud om hendes oplevelse. "På et tidspunkt hørte jeg nogen skrige, og det var først, indtil jeg følte hænderne på en af ​​de venligere vagter på mit ansigt og forsøgte at genoplive mig, at jeg indså, at skrigene var mine egne."

Men nogle mennesker klare sig godt og muligvis endda trives, når de er isoleret. Tidlige opdagelsesrejsende og solo eventyrere nyder ofte deres omgivelser og ensomheden det bringer dem. Psykologer mener, at forberedelse og mental resilience er nøglen.

5The McGurk Effect

Vi bruger vores vision til at hjælpe os med at finde ud af, hvad vi hører. Men nogle gange styrer det os forkert. Hvis du hører nogen sige "ba", men de ser ud som de siger "ga", vil dit hjerte få dig til at tro, at de siger noget, der lyder tættere på det du ser - for eksempel "da." Din hjernen forsøger at gøre mening af konflikten mellem det, du ser og hører. Så vi kan ikke altid tro på, hvad vi hører, selv om effekten er stærkere med visse lyde, især konsonantpar.

Men når du lukker øjnene, vil du korrekt høre "ba", fordi der ikke er nogen visuel indgang for at fordreje din opfattelse. Selvom du ved hvad der sker, vil du stadig opleve effekten.

McGurk-effekten forekommer på alle sprog, der er blevet testet, selvom videoen og lyden er lidt ude af synkronisering. Det er ligegyldigt, om den person, du ser, er det modsatte køn fra den person, du hører. Effekten opstår også, hvis du tror at du ser på noget andet end et ansigt, på et ekstremt lille ansigtsbillede, eller hvis du rører højttalerens ansigt i stedet for at se på det. Ifølge forskere oplever selv babyer kun fire eller fem måneder gamle effekten.

4Kreativitetskampen

University of Carolina forskere zapped frivillige hjerner med elektricitet for at teste dens virkning på kreativitet. Målet var at producere alfa-svingninger i den frontale cortex af hver persons hjerne, fordi disse typer hjernebølger er forbundet med kreativitet. Alfa oscillationer sker normalt, når vi slapper af og lukker øjnene. De er knyttet til dagdrømning, dyb tænkning og idégenerering.

De 20 frivillige, 19-30 år gamle, modtog den populære Torrance Test of Creative Thinking to gange, en gang mens de modtog elektrisk stimulering til deres hjerner for at skabe alfa-svingninger og en gang med falsk stimulering som kontrol. De frivillige vidste ikke, hvornår de fik de rigtige elektriske stød. På nogen måde følte de en mild tingle, da deres test begyndte.

Resultaterne var imponerende. Deltagerne var i gennemsnit ca. 7,4 procent højere på deres testresultater, da de fik den rigtige elektriske stimulering. "Det er en ret stor forskel, når det kommer til kreativitet," siger forsker Flavio Frohlich. "Flere deltagere viste utrolige forbedringer i kreativiteten. Det var en meget klar effekt. "

Der kan være en nemmere måde at forbedre din kreativitet på. Ifølge en undersøgelse fra 2009 kan farver påvirke din fantasi. Hvis du vil generere mere kreative ideer, skal du hænge ud i et blåt rum. Hvis du vil være mere præcis med aktiviteter som korrekturlæsning, så gå til et rødt rum.

3Teleportation

I dette forsøg skabte forskere ikke alene deres egen patientoplevelse - forskerne så tilsyneladende teleporterede disse patienter til forskellige steder i rummet. De lå faktisk i en medicinsk scanner, men deres hjerner blev narret til at tro, de havde flyttet.

For at bestemme, hvor din krop er, evaluerer din hjerne konstant information fra dine sanser. Tidligere undersøgelser har vist, at rotter har celler i deres hjerner, der fungerer som en GPS for at fastslå, hvor gnaveren er i dens omgivelser, men vi er ikke sikre på, om mennesker har det samme.

For at teste hvordan en menneskelig hjerne figurerer, hvor kroppen er placeret, havde hver deltager i denne seneste undersøgelse et virtuelt virkelighedshovedtelefon, mens de lå i en hjernescanner. Ved at bruge kameraer i en anden del af lokalet, der er knyttet til headsettet, kunne deltageren se en fremmedlegeme liggende i forgrunden med deltagernes legeme set i scanneren i baggrunden. For at skabe den udenfor kropsoplevelsen rørte en videnskabsmand kroppen af ​​deltageren, som kun så den fremmede krop rørt på nøjagtig samme måde.

"I løbet af få sekunder fusionerer hjernen følelsen af ​​berøring og visuel indgang fra det nye perspektiv, hvilket resulterer i illusionen om at eje den fremmede krop og befinde sig i kroppens position i rummet uden for deltagernes fysiske krop", sagde forsker Arvid Guterstam. "Din krop føles helt normal - du føler dig ikke som [hvis du] flyder rundt."

Forskerne undersøgte deltagernes hjernevirksomhed efter at have teleporteret dem til forskellige dele af rummet gennem denne illusion. Forskerne afkodede, hvor deltagerne troede, at de var gennem aktivitetsmønstre i hjernens parietale og tidsmæssige lober. Forskerne opdagede også, at hippocampus, hvor GPS-celler menes at være placeret, hjælper os med at bestemme, hvor vores kroppe er. Den bageste cingulære cortex i hjernen indikerer vores følelse af at eje en krop med vores følelse af selvbetjening.

2Hjerneforfatteren

Stadig i testtilstand udvikles Brainwriter for at give handicappede mulighed for at bruge deres sind til at skrive uden tastetryk eller blinker. Ved hjælp af et headset med elektroder til registrering af hjerneaktivitet, teknologi til at spore øjenbevægelser og software, der er frit tilgængelige på internettet, kan en person tænke på et ord eller en ide om at få computeren til at åbne sit skriveprogram. På skærmen vil markøren derefter spore personens øjensti.

Skuespillerne af Brainwriter kom med ideen om at hjælpe Tony Quan, en graffitiartist fra Los Angeles, der mistede sin muskelkontrol fra amyotrofisk lateralsklerose (ALS). Den første version af enheden krævede Quan at blinke for at få computeren til at gå i skrivefunktion. Desværre mistede Quan denne evne, da hans sygdom udviklede sig.

Derfor bruger den nuværende version af Brainwriter hjernebølger optaget af et EEG, som derefter læses af computersoftware som det var at behandle et klik med musen. Det er designet til at lade lammet folk kontrollere deres skrivning på en mere effektiv måde end i øjeblikket tilgængelig.

1 Den usynlige krops illusion

På baggrund af illusionerne har vi allerede talt om hvor nogen føler en spøgelsesagtig tilstedeværelse omkring dem eller føler sig som om de har byttet organer, forskere har opdaget, hvordan man kan lure din hjerne for at få dig til at føle usynlig. I en test med 20 personer oplevede 75 procent illusionen. Når testpersonen har et headset forbundet med kameraer, der peger ind i det tomme rum, børstede en forsker deltagerens mave, mens den person betragtede en børste, der strøg tom plads på samme måde. Da deltagerens hjerne forsøgte at kombinere, hvad den så og følte sig for at bestemme, hvor han var, følte personen, at hans krop beboede det tomme rum.

"Jeg er meget modtagelig for illusioner, så for mig fungerede det," sagde forsker Arvid Guterstam. "Du har en levende følelse af at have en krop, men det er [usynlig]. Jeg ved ikke, hvad det vil føle at have en fantomlegeme, men jeg forestiller mig, at det er, hvad det vil føles. "

For den næste del af forsøget blev deltagerne bedt om at kigge op. Deres headset viste nogle mennesker kigger ned mod dem med stern udtryk. Forskerne bemærkede, at deltagerne ikke var så stressede af dette som de ville have været, hvis de følte deres kroppe synlige. Nogle eksperter mener, at denne effekt kan bruges til at behandle fobier.

I fremtidige forsøg vil forskere se, hvordan usynlighed ville påvirke andres moralske valg. De ønsker også at se, om de kan ændre deltagerens opfattelse af sin krop på andre måder, som f.eks. At have et usynligt ansigt eller få en arm til at føle sig længere.