La neuroscienza della pianificazione e della navigazione nella vita quotidiana

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Questa settimana, i ricercatori di Stanford hanno annunciato di aver identificato i meccanismi neurali specifici e l'attività cerebrale necessari per pianificare ed eseguire la navigazione della vita quotidiana. Questa scoperta è un passo avanti nelle neuroscienze cognitive. Queste scoperte servono anche da promemoria pratico per come la pianificazione e la visualizzazione di una destinazione futura come luogo fisico, o una stazione nella vita, possono creare una profezia che si autoavvera.

Nel classico del Dr. Seuss, Oh, The Places You Go Go !, il protagonista (che rappresenta il lettore) decide di uscire di casa e parte per un viaggio. Il giovane ragazzo affronta vari ostacoli e ostacoli nella sua ricerca di avventure al di là del suo mondo normale e conosciuto. Il libro inizia con una menzione inaspettata delle neuroscienze,

"Complimenti! Oggi è il tuo giorno. Stai andando in posti fantastici! Stai andando e via! Hai cervelli nella tua testa. Hai i piedi nei tuoi panni. Puoi orientarti in qualsiasi direzione tu scelga. "

Sebbene questo libro sia stato scritto prima che i neuroscienziati capissero come il nostro cervello progetta e naviga un percorso dal punto A al punto B …. Il dottor Seuss (Theodor Geisel) ha capito profeticamente l'importanza di avere obiettivi di navigazione e un dialogo interiore all'interno del vostro attuale stato mentale focalizzato sugli aspetti futuri del raggiungimento di una destinazione.

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Il tuo ippocampo e la corteccia prefrontale ti aiutano a raggiungere i luoghi che farai

Nel loro recente studio, i ricercatori di Stanford hanno scoperto che l'ippocampo e la corteccia prefrontale lavorano in tandem in modi che consentono agli esseri umani di pianificare e percorrere una rotta da una posizione all'altra. La navigazione orientata all'obiettivo è un processo complesso che richiede la creazione di un piano di gioco mentale per raggiungere i luoghi futuri che intendi visitare.

Lo studio del giugno 2016, "Rappresentazione prospettica degli obiettivi di navigazione nell'ippocampo umano", è stato pubblicato sulla rivista Science .

Per questo studio, i ricercatori hanno utilizzato la risonanza magnetica funzionale (FMRI) a cervello intero e ad alta risoluzione per identificare in che modo l'ippocampo umano e le strutture corticali interconnesse simulino eventi futuri e supportino i futuri obiettivi di navigazione per gli individui umani.

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Questa ricerca è stata condotta da Thackery Brown, Ph.D., neuroscienziato cognitivo presso la Stanford University. In una dichiarazione sul suo sito web, Brown descrive la sua ricerca dicendo:

"La mia ricerca si concentra sulla rappresentazione flessibile dei ricordi e sull'espressione dei comportamenti negli esseri umani. Combinando la neuroimaging e la realtà virtuale, i miei studi chiedono come siamo in grado di ricordare i diversi eventi che accadono nelle nostre vite e quali meccanismi utilizza il nostro cervello per attingere al passato per prendere decisioni sul presente e pianificare il futuro. "

Per il suo ultimo studio, Brown e colleghi hanno immerso i partecipanti allo studio umano in un ambiente di realtà virtuale in cui hanno dovuto attraversare cinque diverse località verso una destinazione. Il giorno seguente, ai partecipanti è stato richiesto di navigare nelle stesse posizioni e trovare le loro destinazioni mirate.

Le scansioni del cervello sono state condotte mentre gli individui pianificavano i loro percorsi e anche durante la navigazione effettiva. L'analisi dei dati ha individuato attività altamente specifiche nell'ippocampo e aree cerebrali interconnesse in tutta la corteccia che rappresentano le posizioni future attraverso cui i partecipanti avrebbero navigato.

Le interazioni a livello di rete dell'ippocampo con la corteccia prefrontale consentivano la rappresentazione flessibile delle destinazioni pianificate. L'ippocampo è stato anche in grado di tenere traccia del percorso verso il "traguardo futuro" o destinazione mirata durante la navigazione.

Altre tre regioni del cervello – la corteccia parahippocampale, la corteccia peririnale e il complesso retrospleniale – sono state trovate per aiutare il cervello a "visualizzare" i futuri contesti spaziali per la navigazione.

Sei fuori per posti fantastici nella vita quotidiana e oltre

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Come un atleta e scrittore ultra-resistente, il libro per bambini del Dr. Seuss, Oh, The Places You Go Go! è stato un riferimento prezioso per tutta la mia carriera. È stato divertente svegliarsi questa mattina e mi sono reso conto che le intuizioni che ho adottato dal Dr. Seuss sin dall'infanzia – e che mi hanno aiutato a sviluppare routine atletiche per esplorare territori inesplorati – sono state convalidate e confermate dalle più recenti tecniche di imaging cerebrale.

Ad esempio, ogni volta che gareggiavo a livello internazionale in un ultra-maratona o in un Ironman Triathlon, navigavo e ispezionavo il corso di gara sconosciuto nei giorni precedenti all'evento e creavo una road map mentale. Dopo aver letto questo studio, mi rendo conto che questo processo di mappatura stava avvenendo nel mio ippocampo e nella corteccia prefrontale.

La mia mappa mentale pre-gara includeva punti di riferimento, insieme a una visualizzazione cristallina di me stesso da una prospettiva a volo d'uccello, superando qualsiasi ostacolo imprevisto, o momenti di insicurezza, per raggiungere il traguardo. Come atleta di ultra-distanza, ho sempre codificato il percorso e la destinazione fino al traguardo, o quello che i ricercatori di Stanford chiamano un "obiettivo di navigazione".

La sera prima di ogni gara, avrei fatto un rituale pre-gara in cui avrei tracciato il percorso di gara su una mappa bidimensionale con il mio indice mentre mi vedevo correre, andare in bicicletta o nuotare nelle varie fasi della gara. Ancora più importante, immagino di raggiungere il traguardo come una destinazione orientata agli obiettivi che è stata cablata nel mio circuito neurale. Il giorno della gara, sono diventato come un missile a ricerca di calore programmato per colpire un bersaglio, o uno scoiattolo determinato a prendere un dado, mentre mi dirigevo verso il traguardo.

Questa previsualizzazione, insieme ad altri preparativi per il raggiungimento degli obiettivi di navigazione, ha portato ad un alto tasso di successo per raggiungere il traguardo di gare molto lunghe. Tra questi c'erano cose come correre 135 miglia attraverso la Death Valley a luglio e vincere la Triple Ironman non-stop (nuoto da 7,2 miglia, bicicletta da 336 miglia, corsa 78,6 miglia) per tre anni di seguito.

Conclusione: il tuo Ippocampo può guidarti ovunque vuoi

I ricercatori di Stanford concludono, "Collettivamente, questi dati indicano che una rete ippocampale-corticale supporta la simulazione prospettica di eventi di navigazione durante la pianificazione orientata agli obiettivi." I modelli di attività ippocampali codificano per obiettivi di navigazione futuri in un modo che consente alle persone di tutte le età trovare la loro strada verso una destinazione specifica.

L'ultima neuroscienza fornisce intriganti intuizioni su come il cervello umano naviga i nostri sforzi passati, presenti e futuri. E, come il Dr. Seuss riassume le cose … "Ci riuscirai? Sì! Lo farai davvero! (98% e 3/4% garantito.) "

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