Το μαθηματικό πλαίσιο διερευνά πώς ο εγκέφαλος διατηρεί ένα ρυθμό
Το μοντέλο, που αναπτύχθηκε από ερευνητές στη Γαλλία, χρησιμοποιεί συζευγμένους ταλαντωτές για να αντιπροσωπεύει διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται στην επεξεργασία ρυθμού. Οι ταλαντωτές προσομοιώνουν την ηλεκτρική δραστηριότητα των νευρώνων και την επικοινωνία τους μεταξύ τους. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ταλαντωτών δημιουργούν συλλογικές συμπεριφορές που μιμούνται τους τρόπους με τους οποίους ο εγκέφαλος ανταποκρίνεται σε ρυθμικά ερεθίσματα.
«Ελπίζουμε ότι η δουλειά μας θα συμβάλει στην καλύτερη κατανόηση των ελλείψεων επεξεργασίας ρυθμού που παρατηρούνται σε πολλές νευροψυχιατρικές διαταραχές, συμπεριλαμβανομένης της σχιζοφρένειας, του αυτισμού και της νόσου του Πάρκινσον», δήλωσε ο συνεργάτης της μελέτης Vincent Torre του Πανεπιστημίου της Σορβόννης στο Παρίσι.
Η διατήρηση του ρυθμού της μουσικής εξαρτάται από την ενσωμάτωση και τον συντονισμό των αισθητήριων πληροφοριών με τις κινητικές ενέργειες, εξήγησε ο Torre. Το μαθηματικό μοντέλο μπορεί να επιτρέψει στους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα τον τρόπο με τον οποίο αυτά τα διαφορετικά συστατικά - καθώς και οι διάφορες περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται μαζί για να μεσολαβούν στην αντίληψη και την παραγωγή του ρυθμού.
Το μοντέλο εξομοιώνει με επιτυχία την ανθρώπινη απόδοση σε πειραματικά μέτρα αντίληψης, παραγωγής και συγχρονισμού ρυθμού, σύμφωνα με τη μελέτη. Για παράδειγμα, το μοντέλο θα μπορούσε να προβλέψει με ακρίβεια τον τρόπο με τον οποίο οι συμμετέχοντες θα αξιοποιούσαν μαζί με ένα μετρονόμο όταν το ρυθμό κυμάνθηκε. Το μοντέλο αναπαράγει επίσης παρατηρήσεις για το πώς η αντίληψη των ρυθμικών ερεθισμάτων εξαρτάται από τον ρυθμό με τον οποίο παρουσιάζονται τα ερεθίσματα.
"Η ικανότητα του μοντέλου μας να αναπαράγει εμπειρικά δεδομένα επικυρώνει τις βασικές αρχές στις οποίες βασίζεται", δήλωσε ο Torre. "Παρέχει μια χρήσιμη δοκιμή για να διερευνήσει τους μηχανισμούς της επεξεργασίας ρυθμού με μεγαλύτερη λεπτομέρεια."
Ο Torre είπε ότι το μοντέλο είναι απλώς ένα πρώτο βήμα προς την κατανόηση της νευρικής βάσης της επεξεργασίας ρυθμού. Η μελλοντική εργασία θα μπορούσε να ενσωματώσει πρόσθετες περιοχές του εγκεφάλου και συστήματα νευροδιαβιβαστών, καθώς και να λάβει υπόψη τις επιπτώσεις της μάθησης και της μνήμης.
"Πιστεύουμε ότι το πλαίσιο μας έχει τη δυνατότητα να προωθήσει το πεδίο της έρευνας ρυθμού και να παρέχει νέες ιδέες για το εσωτερικό ρολόι του εγκεφάλου", δήλωσε ο Torre.
