Role beta oscilace v mentálním cestování časem

Charakteristickým znakem lidské vědomé zkušenosti je schopnost mentálně se projektovat do nového časového místa, ať už v minulosti nebo v budoucnosti, tedy tzv. mentální cestování časem (MTT). Cílem tohoto projektu je studium neuronové podstaty MTT.

Bylo navrženo, že autoprojekce v čase je podobná autoprojekci v prostoru, zdůrazňující roli prostorové navigace v MTT. Zadní parietální kortex, klíčová oblast pro vizuální zobrazování v úkolech souvisejících s prostorem, a temporo-parietální spojení, klíčová oblast pro mentální projekci, jsou obě získávány autoprojekcí v čase a prostoru. Konkrétní neurální výpočet těchto dvou procesů však zůstává nejasný. Jedním ze způsobů, jak to vyřešit, je zkoumání mozkových oscilací, které mohou modulovat MTT. Jedním pravděpodobným kandidátem na MTT zpracování jsou beta oscilace kvůli jejich roli při produkci a vnímání krátkých časových intervalů, na rozdíl od alfa oscilací, které korelují s iluzorními změnami vlastní polohy v prostoru. Proto předpokládáme, že MTT se může spoléhat na beta oscilace zadního parietálního kortexu, aby se sám promítl v čase. Navíc, protože předchozí studie ukázaly rozdílný výkon ve zpracování času mezi mladou a starší populací, chceme také prozkoumat, zda existují rozdíly mezi těmito dvěma populacemi v MTT.

Pro posouzení MTT jsme vyvinuli nový úkol, ve kterém účastníci vidí stimulující tváře různého věku, jeden po druhém. Každá tvář je prezentována krátkou frází popisující konkrétní životní událost, která se běžně děje ve středním věku. Účastníci provádějí 2-alternativní vynucenou volbu: v „Projekci z minulosti“ označí, zda je pravděpodobné nebo nepravděpodobné, že stimulovaná osoba prožila životní událost před 10 lety; v „projekci budoucnosti“, že stimulující osoba bude prožívat událost 10 let v budoucnosti. Používáme transkraniální stimulaci střídavým proudem (tACS) k testování role cílových (Beta) a kontrolních oscilací (Alpha) u subjektů kromě kontrolního nestimulačního stavu (Sham). Aby se vyloučilo, že tACS může jednoduše ovlivnit vnímání věku, jsou účastníci také požádáni, aby nahlásili věk každé tváře stimulu (úkol Odhad věku). Kromě toho, aby se zjistilo, zda existuje nějaká korelace mezi MTT a vnímáním krátkého časového intervalu, účastníci provádějí úlohu reprodukce času před stimulací mozku a úlohou MTT. V úloze Reprodukce času je zobrazen modrý čtverec s proměnnou dobou trvání (fáze kódování). Bezprostředně po fázi kódování se zobrazí červený čtverec stejné velikosti a pozice. Subjekty stisknou tlačítko odpovědi, když se domnívají, že uplynul stejný z dříve studovaného časového intervalu.

Pilotní studie od 11 účastníků ukazuje, že beta-tACS odpovídá posunu psychometrické křivky směrem k nižšímu věku v „minulém stavu“ a ke staršímu věku v „budoucím stavu“. Účastníci tedy uvedli, že mladší tvář pravděpodobně prožila událost před 10 lety a starší tvář pravděpodobněji prožila událost 10 let v budoucnosti. To naznačuje, že beta-tACS vede k podhodnocení času ve srovnání se simulovaným a alfa-tACS. Rozhodující je, že nebyly žádné významné rozdíly v odhadu skutečného stáří tváří stimulu. Takže beta oscilace může modulovat vlastní projekci v čase, protože tato data jsou v souladu s podhodnocením času.

Pokud se potvrdí, výsledky nám umožní upřesnit, že vlastní projekce v čase závisí na zadních parietálních oblastech a beta oscilacích. Navíc, pokud bude podpořen našimi budoucími experimenty zahrnujícími zpracování vesmíru, může tento výsledek také vrhnout nové světlo na rozdíl mezi vlastní projekcí ve vesmíru, o které je známo, že se spoléhá na alfa, a vlastní projekcí v čase, která se opírá o beta. Celkově mohou tato data poukazovat na skutečnost, že beta oscilace jsou kritické pro zpracování dlouhých dob, navíc k jejich dobře známé roli při podpoře krátkých dob. To může být způsobeno tím, že beta oscilace může sloužit jako paměťový standard, se kterým se porovnávají různé doby trvání.