10 Fascinerende måter Hjernene våre kan manipuleres

Forskere gjør fascinerende forskning i hvordan menneskets hjerne fungerer. De lærer også hvordan hjernen vår kan manipuleres, enten ved et uhell eller med vilje. Selv om noen av denne undersøkelsen har potensial til å hjelpe bestemte funksjonshemmede, kan det også misbrukes på skremmende måter.

10 Den varme / kalde effekten

Uten å innse det, kan våre tanker og atferd påvirkes av om vi føler seg varme eller kalde. To av de mest interessante og potensielt viktige forskningsfunnene gjelder temperatur og kriminell oppførsel. Når man ble bedt om å dømme en kriminell oppførsel, var en person i et varmt rom mer sannsynlig å karakterisere den kriminelle som varmebehandlet og hans oppførsel så spontan. En person i et kaldt rom vil sannsynligvis se den samme kriminelle som kaldblodig og hans oppførsel som premeditated. Det kan tydeligvis ha en dyp innvirkning på utfallet av en rettssak eller dømmekraft.

En tidligere studie, kjent som det itererte fengsels dilemma, viste at temperatureffekten også påvirker tillit og kriminell oppførsel. Under forsøket holdt noen deltakere en kjemisk håndvarmer mens andre holdt en ispakke. Separert og plassert i et fengsels fengsel fikk testpersonene sjansen til å vitne mot partneren sin i bytte for en lettere setning. Hvis begge mistankene nektet å vitne, ville begge være fri. Resultatene viste at hvis et testperson inneholdt en ispakke, var han dobbelt så sannsynlig å vitne mot sin partner. Forskerne tolket dette resultatet som indikerer at folk kan stole på hverandre mer når de er varme.

9Hjernedekoderen

Eksperter antar at de samme delene av hjernen aktiveres, enten du leser stille, lytter til noen, snakker eller tenker på deg selv. "Hvis du leser tekst i en avis eller en bok, hører du en stemme i ditt eget hode," sa Brian Pasley fra University of California, Berkeley. "Vi prøver å dekode hjernen aktivitet knyttet til den stemmen til å lage en medisinsk protese som kan tillate noen som er lammet eller låst inn for å snakke."

Ved å studere epileptika med elektroder implantert i hjernen deres, registrerte Pasley og hans team hvilke neuroner i temporal lobe som ble sparket når de lyttet til noen, og snakket. Etter å ha lært at bestemte sett med nevroner reagerte på bestemte frekvenser, prøvde forskerne å bygge en hjernedekoder - en algoritme for å bestemme hvilke ord noen hørte basert på de spesifikke nevronene som ble aktivert i hjernen. Hvis de samme nevronene sparket når noen tenkte, bør algoritmen teoretisk dekode de ordene de tenker.

For å se om deres algoritme var nøyaktig, testet forskerne det på en annen gruppe epilepsier med implanterte elektroder. For det første leser hvert testfag høyt opp, slik at forskerne kan lage en personlig dekoder basert på fagets hjerneaktivitet. Hvert fag leser deretter den samme teksten stille for å teste nøyaktigheten av den personlige dekoderen på personens nevrale aktivitet.

Selv om hjerneaktiviteten fra å lese stille var litt annerledes enn å lese høyt, var forskerne fortsatt i stand til å dekode noen ord ordentlig. Men algoritmen trenger mer arbeid før det er riktig nok til å hjelpe de funksjonshemmede.

8Marmor Hånd Illusjon

Forskere har gjennomført mange eksperimenter for å bestemme hvordan hjernen vår oppfatter kroppene våre og våre stillinger i rommet. Vanligvis tester de effekten av visuelle signaler på vår oppfatning. Men i et uvanlig forsøk testet forskerne effekten av lyd og berører vår oppfatning av materialet som utgjør kroppene våre. Nærmere bestemt ønsket forskerne å se om deltakerne ville tro at en kroppsdel ​​besto av et livløs materiale.

I dette eksperimentet plasserte hver deltaker hendene på et bord foran ham. Deretter ble hans høyre hånd tappet med en liten hammer. Hver gang hameren slo kjøttet, ville deltakeren høre lyden av en hammer-slående marmor. Innen minutter følte personen at hånden hans ble unaturlig hard og tung, som et stykke marmor. Han opplevde også mindre følsomhet. Forskerne bekreftet dette ved å flytte en nål på en truende måte nær deltakerens hånd og se hvor lite han reagerte.

I motsetning til vår plassering i rommet, endrer materialene i kroppen vår ikke. Så forskerne var overrasket over å oppdage at hjernen vår kontinuerlig bruker informasjon fra våre sanser for å oppdatere sin oppfatning av materialet som komponerer kroppen vår. De føler at dette kan forklare hvorfor en amputert kropp kan akseptere en kunstig lem så lett.

7Kompetansepillen

Vi tenker vanligvis på piller som verktøy for å bekjempe sykdom. Forskere ved University of California fant imidlertid at de kunne manipulere en persons grad av medfølelse ved å endre den kjemiske sminningen av hjernen. Det antyder at sosial oppførsel kan påvirkes av biologi mer enn vi tidligere trodde.

I dette forsøket ble deltakerne tilfeldig gitt en pille, enten tolkapon eller placebo. Vanligvis brukt til å behandle Parkinsons sykdom, utvider tolkapon effekten av hjernens kjemiske dopamin, som er knyttet til motivasjon og belønning i prefrontal cortex. Verken eksperimentellene eller pasientene visste hvem som fikk stoffene eller placebo.

Etter å ha tatt pillene ble deltakerne fortalt å dele penger mellom seg selv og en uidentifisert fremmed. Sammenlignet med de som tok placebo, var deltagerne som svelget tolkapon, mer sannsynlig å dele pengene sine med en fremmed. "Vi tenker vanligvis på rettferdighet som en stabil karakteristikk, en del av ens personlighet," sa forsker Ming Hsu."Vår studie avviser ikke denne oppfatningen, men det viser hvordan dette egenskapet kan bli systematisk påvirket av å målrette mot bestemte neurokjemiske veier i den menneskelige hjerne." Laget hadde tydeligvis funnet en bryter i hjernen som påvirker vårt nivå av medfølelse og rettferdighet spille.

6Extreme isolasjon

Isolering, spesielt for personer som er kronologisk ensom, kan forårsake dype fysiske effekter. Det kan føre til høyere infeksjonshastigheter, forhøyet blodtrykk, Alzheimers sykdom og demens. Vi vet ikke nøyaktig hvorfor det skjer, men isolasjon provoserer en alvorlig immunrespons som oversvømmer våre systemer med stresshormoner og betennelser.

De mest forstyrrende effektene ser ut til å være mentale. Ekstrem isolasjon, som for ensom inneslutning, kan forårsake ødeleggelse med sinnet. Fra å redusere tiden til hallusinasjoner til bevisst hjernevasking, kan effektene være ødeleggende.

I 1961 bodde en geolog på en ekspedisjon til de franske alpene under jorden uten dagslys i to måneder for å observere effekten på hans kropp. Da han oppdaget, fant hans lagmedlemmer at han opplevde tidsforskyvning. Han trodde han teller ut 120 sekunder da det faktisk var fem minutter. I et annet eksperiment i 1993 bodde Maurizio Montalbini i en grotte under jorden i 366 dager. Da det var over, trodde han at han bare hadde vært der 219 dager. Forskere har også oppdaget at mennesker som er isolert i mørket, vanligvis vil endre søvnsyklusene til 36 timer våken, deretter 12 timer i søvn.

Sosial isolasjon kan også produsere hallusinasjoner. Mange eksperimenter på emnet kunne ikke fullføres fordi testpersoner hadde slike bizarre symptomer. Fanger i ensom inneslutning opplever ofte de samme effektene. Da den 32 år gamle Sarah Shourd ble fængslet i ensom i Iran, så og hørte han mange imaginære ting. "I utkanten av visjonen min begynte jeg å se blinkende lys, bare for å rykke hodet rundt meg for å finne ut at ingenting var der," skrev Shroud om hennes erfaring. "På et tidspunkt hørte jeg noen skrike, og det var ikke før jeg følte hendene til en vennligere vakter i ansiktet mitt, prøvde å gjenopplive meg, at jeg skjønte at skrikene var mine egne."

Men noen mennesker klarer seg godt og muligens selv trives når de er isolert. Tidlige oppdagelsesreisende og solo eventyrere nyter ofte sine omgivelser og ensomhet det bringer dem. Psykologer mener at forberedelse og mental resilience er nøkkelen.

5The McGurk Effect

Vi bruker vår visjon for å hjelpe oss med å finne ut hva vi hører. Men noen ganger styrer det oss feil. Hvis du hører noen sier "ba", men de ser ut som de sier "ga", vil tankene dine få deg til å tro at de sier noe som høres nærmere det du ser - for eksempel "da." Din hjernen prøver å få mening om konflikten mellom det du ser og hører. Så vi kan ikke alltid tro på hva vi hører, selv om effekten er sterkere med visse lyder, spesielt konsonantpar.

Men når du lukker øynene, hører du riktig "ba" fordi det ikke er noen visuell inngang for å forvride oppfatningen. Selv om du vet hva som skjer, vil du fortsatt oppleve effekten.

McGurk-effekten forekommer på alle språkene som er testet, selv om videoen og lyden er litt ut av synkronisering. Det spiller ingen rolle om personen du ser er det motsatte kjønet fra personen du hører. Effekten oppstår også hvis du tror at du ser på noe annet enn et ansikt, på et ekstremt lite ansiktsbilde, eller hvis du berører høyttalerens ansikt i stedet for å se på det. Ifølge forskere opplever selv babyer bare fire eller fem måneder gamle effekten.

4Kreativiteten Jolt

University of Carolina forskere zapped frivillige hjerner med strøm for å teste sin effekt på kreativitet. Målet var å produsere alfa-svingninger i den frontale cortexen til hver persons hjerne, fordi disse typer hjernebølger er forbundet med kreativitet. Alfa-svingninger skjer vanligvis når vi slapper av og lukker øynene våre. De er knyttet til dagdrømmer, dyp tenkning og idegenerering.

De 20 frivillige, 19-30 år, mottok den populære Torrance Test of Creative Thinking to ganger, en gang mens de fikk elektrisk stimulering til hjernen deres for å skape alfa-svingninger og en gang med falsk stimulering som en kontroll. Frivilligene visste ikke når de fikk de virkelige elektriske joltene. Uansett følte de seg mild når testene begynte.

Resultatene var imponerende. Deltakerne var i gjennomsnitt 7,4 prosent høyere på testresultatene da de fikk den virkelige elektriske stimuleringen. "Det er en ganske stor forskjell når det gjelder kreativitet," sa forsker Flavio Frohlich. "Flere deltakere viste utrolige forbedringer i kreativiteten. Det var en veldig klar effekt. "

Det kan være en enklere måte å forbedre kreativiteten din på. Ifølge en studie fra 2009 kan farger påvirke fantasien din. Hvis du vil generere mer kreative ideer, henge deg ut i et blått rom. Hvis du vil være mer nøyaktig med aktiviteter som korrekturlesing, så gå til et rødt rom.

3Teleportation

I dette forsøket skapte forskere ikke bare en kroppsopplevelse for sine pasienter - forskerne så tilsynelatende teleporterte disse pasientene til forskjellige steder i rommet. De lå faktisk i en medisinsk skanner, men deres hjerner ble lurt til å tro at de hadde flyttet.

For å fastslå hvor kroppen din er, vurderer hjernen din hele tiden informasjon fra dine sanser. Tidligere forskning har vist at rotter har celler i hjernen som fungerer som en GPS for å fastslå hvor gnaven er i omgivelsene, men vi er ikke sikre på om mennesker har det samme.

For å teste hvordan en menneskelig hjerne viser ut hvor kroppen er plassert, hadde hver deltaker i denne siste studien et virtuelt virkelighetshodesett mens de lå i en hjerneskanner. Ved å bruke kameraer i en annen del av rommet som er koblet til hodesettet, kunne deltakeren se en fremmedlegeme som ligger i forgrunnen med deltakerens kropp sett i skanneren i bakgrunnen. For å skape den utrolige kroppsopplevelsen, berørte en forsker kroppen til deltakeren, som bare så den fremmede kropp blir berørt akkurat på samme måte.

"I løpet av sekunder kombinerer hjernen følelsen av berøring og visuell inngang fra det nye perspektivet, noe som resulterer i illusjonen om å eie den fremmede kropp og være lokalisert i den kroppens posisjon i rommet, utenfor deltakerens fysiske kropp", sa forsker Arvid Guterstam. "Kroppen din føles helt normal - du føler deg ikke som [hvis du er] flytende rundt."

Forskerne undersøkte deltakerens hjernevirksomhet etter å ha teleportert dem til forskjellige deler av rommet gjennom denne illusjonen. Forskerne dekoderte hvor deltakerne trodde de var gjennom aktivitetsmønstre i hjernens parietale og temporale lober. Forskerne oppdaget også at hippocampus, hvor GPS-celler antas å være plassert, hjelper oss med å bestemme hvor kroppene våre er. Den bakre cingulære cortexen i hjernen melds vår følelse av å eie en kropp med vår følelse av selvbetjening.

2Hjerneforfatteren

Fortsatt i testmodus utvikles Brainwriter for å tillate funksjonshemmede å bruke sine sinn til å skrive uten tastetrykk eller blinker. Ved hjelp av et headset med elektroder for å registrere hjernevirksomhet, teknologi for å spore øyebevegelser og programvare som er fritt tilgjengelig på Internett, kan en person tenke på ett ord eller en ide for å få datamaskinen til å åpne skriveprogrammet. På skjermbildet vil markøren da spore personens øyebane.

Skaperen av Brainwriter kom opp med ideen om å hjelpe Tony Quan, en graffitiartist fra Los Angeles, som mistet sin muskelkontroll fra amyotrofisk lateralsklerose (ALS). Den første versjonen av enheten krevde Quan å blinke for å få datamaskinen til å gå i skrivemodus. Dessverre mistet Quan den muligheten da hans sykdom utviklet seg.

Derfor bruker den nåværende versjonen av Brainwriter hjernebølger registrert av et EEG, som deretter leses av dataprogram som om det var å behandle et museklikk. Den er laget for å la paralyserte mennesker kontrollere sin skriving på en mer effektiv måte enn det som er tilgjengelig for øyeblikket.

1Den Invisible Body Illusion

På bakgrunn av illusjonene har vi allerede snakket om hvor noen føler en spøkelsesaktig tilstedeværelse rundt dem eller føler seg som om de har byttet kropper, har forskere oppdaget hvordan du kan lure hjernen din for å få deg til å føle seg usynlig. I en test med 20 personer opplevde 75 prosent illusjonen. Når testpersonen har et hodesett som er koblet til kameraer som peker på tomt rom, børstet en forsker deltakers mage mens den personen så på en børste som strekker tomt rom på samme måte. Da deltakerens hjerne forsøkte å kombinere hva det var å se og føle å bestemme hvor han var, følte personen at hans kropp bebodd tomt rom.

"Jeg er veldig utsatt for illusjoner, så for meg fungerte det," sa forsker Arvid Guterstam. "Du har en levende følelse av å ha en kropp, men det er [usynlig]. Jeg vet ikke hva det ville føles å ha en fantomlegeme, men jeg tror det er det det vil føles. "

For neste del av forsøket ble deltakerne fortalt å slå opp. Hodesettet viste at noen mennesker så ned mot dem med sternuttrykk. Forskerne bemerket at deltakerne ikke var så stresset av dette som de ville ha vært hvis de følte at kroppene deres var synlige. Noen eksperter mener at denne effekten kan brukes til å behandle fobier.

I fremtidige eksperimenter vil forskere se hvordan usynlighet ville påvirke andres moralske valg. De vil også se om de kan endre deltakerens oppfatning av kroppen sin på andre måter, for eksempel å ha et usynlig ansikt eller å få en arm til å føle seg lengre.