Rola oscylacji beta w mentalnej podróży w czasie

Cechą charakterystyczną świadomego doświadczenia człowieka jest zdolność mentalnej projekcji siebie do nowego miejsca w czasie, w przeszłości lub w przyszłości, czyli tzw. mentalna podróż w czasie (MTT). Celem niniejszego projektu jest zbadanie neuronowych podstaw MTT.

Zaproponowano, że projekcja siebie w czasie jest podobna do projekcji siebie w przestrzeni, podkreślając rolę nawigacji przestrzennej w MTT. Rzeczywiście, tylna kora ciemieniowa, kluczowy obszar dla obrazów wizualnych w zadaniach związanych z przestrzenią, oraz połączenie skroniowo-ciemieniowe, kluczowy obszar dla projekcji mentalnej, są rekrutowane przez samoprojekcję w czasie i przestrzeni. Jednak specyficzne obliczenia neuronowe tych dwóch procesów pozostają niejasne. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest zbadanie oscylacji mózgu, które mogą modulować MTT. Jednym z prawdopodobnych kandydatów do przetwarzania MTT są oscylacje beta ze względu na ich rolę w wytwarzaniu i postrzeganiu krótkich interwałów czasowych, w przeciwieństwie do oscylacji alfa, które korelują z iluzorycznymi zmianami własnej lokalizacji w przestrzeni. W związku z tym stawiamy hipotezę, że MTT może polegać na oscylacjach beta tylnej kory ciemieniowej w celu samodzielnego projekcji w czasie. Ponadto, ponieważ poprzednie badania wykazały różne wyniki w przetwarzaniu czasu między młodą i starszą populacją zdrowotną, chcemy również zbadać, czy istnieją różnice między tymi dwiema populacjami w MTT.

Aby ocenić MTT, opracowaliśmy nowe zadanie, w którym uczestnicy widzą twarze bodźców w różnym wieku, pojedynczo. Każda twarz opatrzona jest krótką frazą opisującą konkretne wydarzenie życiowe, które często ma miejsce w wieku średnim. Uczestnicy dokonują 2-alternatywnego wymuszonego wyboru: w „Projekcji z przeszłości” wskazują, czy jest prawdopodobne, czy mało prawdopodobne, aby osoba będąca bodźcem przeżyła wydarzenie życiowe 10 lat temu; w „projekcji przyszłości”, że osoba będąca bodźcem przeżyje zdarzenie za 10 lat w przyszłości. Używamy przezczaszkowej stymulacji prądem przemiennym (tACS) do testowania u badanych roli celu (Beta) i oscylacji kontrolnych (Alfa), oprócz kontrolnego stanu braku stymulacji (pozorowany). Aby wykluczyć, że tACS może po prostu wpływać na postrzeganie wieku, uczestnicy są również proszeni o podanie wieku twarzy każdego bodźca (zadanie oszacowania wieku). Ponadto, aby zbadać, czy istnieje jakakolwiek korelacja między MTT a postrzeganiem krótkiego interwału czasowego, uczestnicy wykonują zadanie odtwarzania czasu przed stymulacją mózgu i zadaniem MTT. W zadaniu Odtwarzanie czasu wyświetlany jest niebieski kwadrat ze zmiennym czasem trwania (faza kodowania). Bezpośrednio po fazie kodowania prezentowany jest czerwony kwadrat o tym samym rozmiarze i położeniu. Badani naciskają przycisk odpowiedzi, gdy uważają, że upłynął ten sam z poprzednio badanego przedziału czasu.

Badanie pilotażowe przeprowadzone na 11 uczestnikach pokazuje, że beta-tACS odpowiada przesunięciu krzywej psychometrycznej w kierunku młodszego wieku w „warunkach z przeszłości” oraz w kierunku starszego wieku w „warunkach w przyszłości”. W związku z tym uczestnicy wskazali młodszą twarz jako bardziej prawdopodobną, że przeżyła wydarzenie 10 lat temu, a starszą twarz jako bardziej prawdopodobne, że przeżyje wydarzenie 10 lat w przyszłości. Sugeruje to, że beta-tACS prowadzi do niedoszacowania czasu w stosunku do pozorowanego i alfa-tACS. Co najważniejsze, nie było znaczących różnic w szacowaniu rzeczywistego wieku twarzy bodźca. Zatem oscylacja beta może modulować samoprojekcję w czasie, ponieważ dane te są zgodne z niedoszacowaniem czasu.

Jeśli zostanie to potwierdzone, wyniki pozwolą nam określić, że samoprojekcja w czasie opiera się na tylnych obszarach ciemieniowych i oscylacjach beta. Co więcej, jeśli zostanie to poparte naszymi przyszłymi eksperymentami obejmującymi przetwarzanie przestrzeni, wynik ten może rzucić nowe światło na rozróżnienie między samoprojekcją w przestrzeni, o której wiadomo, że opiera się na alfa, a samoprojekcją w czasie, która opiera się na beta. Ogólnie rzecz biorąc, dane te mogą wskazywać na fakt, że oscylacje beta mają kluczowe znaczenie dla przetwarzania długich czasów trwania, oprócz ich dobrze znanej roli we wspieraniu krótkich czasów trwania. Może tak być, ponieważ oscylacja beta może służyć jako standard pamięci, z którym porównywane są różne czasy trwania.