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La plasticità cerebrale è tale che possiamo allenarci a vedere con le nostre orecchie?

La plasticità cerebrale è tale che possiamo allenarci a vedere con le nostre orecchie?


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Sto finendo di scrivere del codice che analizzerà una foto (eventualmente un video) e utilizzerà tutte le informazioni RGB per sintetizzare una rappresentazione audio. Mi chiedo se una persona tipica abbia una plasticità neurale sufficiente per imparare ad ascoltare questo audio per comprendere un'immagine in senso generale? Non cerco la perfezione. Se la persona ha una buona visione, farebbe bene a dedicare del tempo all'ascolto di tale audio sintetizzato e allo stesso tempo a guardare la realtà per dare un po' di allenamento per migliorare le sue capacità interpretative. Una volta addestrati, potevano aumentare o soppiantare la visione con il suo equivalente sonoro.

Quanto è plastico il nostro cervello audiovisivo? C'è speranza che funzioni?

PS. Una volta funzionante aggiornerò questa Q


Per coloro che si interrogano sui dettagli: sto attraversando l'immagine utilizzando una curva di Hilbert che tende a preservare le relazioni spaziali tra i pixel per ridurre al minimo il riaddestramento al passaggio alla risoluzione dei pixel. Questo appiattisce la foto 2D in una linea 1D spruzzata da sinistra a destra con punti che memorizzano i rispettivi valori di pixel (in prima approssimazione collasso RGB in scala di grigi 0,21 R + 0,72 G + 0,07 B)

... per creare la rappresentazione audio visito ogni posizione di pixel su questa linea e introduco un oscillatore di frequenza audio per pixel a una frequenza univoca in modo tale che al pixel iniziale all'estrema sinistra venga assegnata la frequenza più bassa nella nostra gamma (diciamo 200 hertz) verso l'alto fino a la frequenza dell'oscillatore al pixel all'estrema destra rende la frequenza più alta (diciamo 10 khz) ... il valore della scala di grigi guida il volume dell'oscillatore di quel pixel

… maggiori dettagli su: isomorfismo tra video e audio https://www.youtube.com/watch?v=DuiryHHTrjU

La bellezza di questo approccio è che si presta a eseguire questa trasformazione al contrario (una biiezione) - dall'audio al video possiamo usare un'analisi di Fourier ( FFT ) dell'audio mappato in pixel - quindi di nuovo all'audio, risciacquare e ripetere ...


Risposta breve
Sì, possiamo vedere con le nostre orecchie.

Sfondo
Bach-y-Rita affermò notoriamente "Vediamo con il nostro cervello, non con i nostri occhi". Bach-y-Rita ha lavorato per decenni sostituzione sensoriale. Gli approcci di sostituzione sensoriale in generale mirano a sostituire un senso perso reindirizzando le informazioni normalmente catturate da quel senso a un altro ancora funzionante.

Bach-y-Rita si è concentrato sulla sostituzione della visione con l'informazione tattile. Il suo Sistema di sostituzione della visione tattile (TVSS) ha catturato le immagini della fotocamera e le ha tradotte in immagini tattili proiettate sul retro di soggetti non vedenti. I suoi decenni di ricerca alla fine sono culminati nella disponibilità in commercio BrainPort dispositivo (Stronks, 2016).

Sono stati sviluppati anche dispositivi di sostituzione dalla vista all'udito, in particolare il voce di Pietro Meijer e il protesi-sostitutiva-visione-per-audizione (PSVA), tra gli altri. La VOICE traduce le immagini in suoni rimappando il loro asse x nel dominio del tempo e il loro asse y nel dominio della frequenza (Meijer, 1992). Questa tecnica "image-sweepline" è stata successivamente implementata nel EyeMusic dispositivo per l'uso nella sostituzione sensoriale (Abboud et al., 2014). Il PSVA utilizza una trasformazione della frequenza acustica pixel per pixel, in cui la posizione verticale è codificata come altezza e la posizione orizzontale come intensità binaurale e differenze di fase e luminosità in volume (Capelle et al., 1998).

Peter Meijer si riferisce alla VOICE come alla generazione di "paesaggi sonori", proprio come l'approccio che stai descrivendo. Vi incoraggio seriamente a contattarlo, è un ragazzo molto simpatico e aperto allo scambio.

Comunque, per venire alla tua domanda... possiamo vedere con le nostre orecchie?? Sì possiamo. Diversi studi hanno indicato che i suoni possono essere utilizzati con successo per svolgere compiti visivi, tra cui la localizzazione (De Volder et al., 1999), il riconoscimento di pattern (Arno et al.,2001a, 2001b) e la percezione della profondità (Renier e DeVolder, 2010). .

Diversi studi hanno dimostrato che il cervello ipovedente è in grado di reindirizzare le sensazioni uditive in equivalenti visivi reindirizzando queste informazioni alla corteccia visiva deafferente nel cieco (rivisto in, per esempio., Poirier et al., 2007). Questo è indicato come plasticità intermodale del cervello.

Tuttavia, la curva di apprendimento è piuttosto ripida, in quanto è necessaria molta pratica per ottenere informazioni utili da informazioni visive codificate attraverso il suono (Stronks et al, 2015). Inoltre, quello che è probabilmente il problema più grande nell'analisi dei paesaggi sonori è il disordine visivo. Mentre il sistema visivo è molto ben in grado di filtrare il disordine delle immagini ed estrarre le informazioni utili, i paesaggi sonori trasformeranno inevitabilmente ogni oggetto irrilevante nella scena in un suono corrispondente. È probabile che le tecniche di elaborazione visiva front-end siano la chiave per trasformare un dispositivo di sostituzione visiva uditiva in un dispositivo praticamente fattibile per i non vedenti o per i vedenti.

La corteccia visiva viene reclutata per compiti uditivi nei ciechi, ma non nei vedenti. Tuttavia, sono incline a credere che sia pratica e non privazione visiva di per sé, che determina le prestazioni con approcci di sostituzione sensoriale in generale (Stronks et al, 2015).

Riferimenti
- Abboud et al., Riposo Neurol Neurosci (2014); 32: 247-57
- Arno et al., neuroimmagine (2001a); 13(4): 632-45
- Arno et al., App Cog Psych (2001b); 15(5): 509-19
- Capelle et al., IEEE Trans Biomed Eng (1998); 45(10): 1279 - 93
- De Volder et al., Brain Res (1999); 826(1): 128-34
- Meijer, IEEE Trans Biomed Eng (1992); 39: 112-21
- Poirier et al., Neurosci Biobehav Rev (2007); 31(7): 1064-70
- Renier e De Volder, J Integr Neuroscie (2010); 4(4): 489
- colpi et al., Brain Res (2015); 1624: 140-52
- colpi et al., Esperto Rev Med Dev (2016); 13(10): 919-31


Vorrei aggiungere alla grande risposta di AliceD con il mio esperimento. Desidero aggiungere questo perché i risultati, sebbene intellettualmente naturali, sono stati intuitivamente affascinanti e perché la mia dimensione del campione è piccola (leggi: N = 1) e mi piacerebbe che altri uscissero e ripetessero l'esperimento.

Non dimostro esattamente che puoi vedere con le tue orecchie, ma penso che dimostri che puoi sentire con i tuoi occhi. (O, più formalmente, fondiamo i nostri sensi in modo straordinario)

La distinta base è scoraggiante:

  • Due cucchiai
  • Soggetto di prova disposto

Nel mio caso, il soggetto era la mia ragazza in quel momento.

È noto che utilizziamo gli effetti spettrali per determinare l'angolo di elevazione di un suono. Le nostre orecchie e le nostre spalle sono note per modellare il suono, enfatizzando alcune frequenze e silenziando altre. Naturalmente, questo processo è impossibile da eseguire se non si conosce il suono "originario". Se non sai qual era il suono quando ti ha raggiunto, non puoi capire quanto lo hanno colorato le orecchie.

Per questo esperimento ho preso due cucchiai e ho descritto verbalmente cosa avrei fatto. Stavo per fare clic sui cucchiai in vari punti e farglieli raggiungere. Non ho intenzionalmente unito i cucchiai in questa dimostrazione perché non volevo che lei sentisse i cucchiai fino all'inizio dell'esperimento.

Prima le ho chiesto di chiudere gli occhi. Ho fatto clic sui cucchiai in vari punti e ha identificato la direzione da cui pensava che provenisse. Era affidabile in modo preciso nella direzione sinistra/destra, perché poteva sentire i ritardi tra il suono che colpiva il suo orecchio sinistro e quello destro. Tuttavia, il suo angolo di elevazione era piuttosto casuale. Non sembrava esserci alcun modello.

Poi le ho chiesto di aprire gli occhi e di fare un molto versione noiosa di questo esperimento. Con gli occhi aperti, ovviamente è stata in grado di indicare i cucchiai che ticcano il 100% delle volte. (Questa è stata in realtà la parte più difficile, perché sembra assurdo al soggetto del test. Cominciano a pensare che sia un trucco).

Poi, le ho fatto chiudere di nuovo gli occhi e ripetere l'esperimento. I risultati? Lei era morto ogni volta. Non ne mancava nemmeno una, sia di azimut che di elevazione.

Quindi cosa dico che è successo? Quando abbiamo iniziato l'esperimento, non conosceva gli spettri di frequenza del clic dei cucchiai. In quanto tale, non poteva effettivamente ritirare quale trasformazione stavano applicando le sue orecchie e le sue spalle, e non riusciva a capire gli angoli di elevazione. Poteva fare qualche ipotesi, come un essere umano che ha sentito le cose schioccare insieme, ma ciò non era sufficiente per portare a termine il compito.

Nella noiosa seconda fase, ora poteva fondere le informazioni che riceveva dai suoi occhi con quelle dalle sue orecchie. Ora poteva determinare da quale angolo proveniva il suono con i suoi occhi, capire quale dovrebbe essere la trasformazione delle sue orecchie/spalle e tornare indietro quale fosse il "vero" suono dei cucchiai.

Nella terza fase, ora conosceva il "vero" suono dei cucchiai, quindi ogni volta che le onde sonore colpivano le sue orecchie, poteva usare quella conoscenza per capire quale trasformazione dovevano aver applicato le sue orecchie/spalle e capire gli angoli.

L'ho usato per sostenere che possiamo sentire con i nostri occhi, ma potrebbe essere più efficace dire che il cervello non presta tanta attenzione alla divisione tra i 5 sensi come facciamo quando parliamo della nostra esperienza sensoriale. Per quanto lo riguarda, sono solo stimoli neurali. Li fonderà in un'unica immagine coerente, e questo è ciò che conta davvero.


La neuroplasticità descrive la capacità del corpo di cambiare e adattarsi. All'interno del nostro cervello, la colonna vertebrale e tutto il nostro corpo sono reti di fibre che comunicano, dalla testa al cuore. Queste reti sono fatte di neuroni. Un neurone è una cellula all'interno del nostro corpo e il suo compito è trasmettere informazioni da un luogo all'altro e viceversa.

Le informazioni che i nostri neuroni trasportano includono sentimenti, sensazioni, emozioni, pensieri, idee, movimenti, parole, ecc. Tutto ciò che facciamo e sperimentiamo è il risultato di molti neuroni che parlano tra loro. È come una complessa ragnatela con fibre che si muovono in più direzioni. La scienza può spiegare e comprendere solo una piccola parte di questa mappatura neurale.

Ad esempio, il nostro cervello dice ai nostri muscoli di muoversi. La nostra pelle raccoglie informazioni sul tempo o sulla temperatura. Le nostre orecchie raccolgono vibrazioni sonore e di movimento. E i nostri occhi raccolgono informazioni visive. E così via.

Ciascuno dei nostri organi sensoriali (occhi, orecchie, naso, lingua, tatto) informa il cervello sul nostro ambiente interno ed esterno. Le nostre emozioni inviano informazioni neurali su come ci sentiamo in ogni situazione. I nostri pensieri vengono trasmessi lungo i loro percorsi neurali. C'è un'enorme quantità di "dati" che viene trasferita tra il nostro cervello e il nostro corpo.

Questo sta succedendo tutto il tempo. 24/7.

Immagina la mappa stradale più complicata della superstrada della città più grande a cui puoi pensare e non sei nemmeno vicino a visualizzare la complessità della nostra mappatura neurale. È notevole.

Il nostro corpo contiene molti dati nella nostra mappatura dei neuroni e li usiamo per aiutarci a rimanere orientati, al sicuro e connessi al nostro ambiente. Questo è il motivo per cui ci sentiamo così angosciati quando all'improvviso proviamo vertigini o acufeni.

I neuroni delle vertigini e degli acufeni diranno al cervello, con precisione, che le cose non vanno bene. Quindi il cervello eseguirà la scansione del sistema alla ricerca di errori e soluzioni. Iniziamo a lanciare segnali di "emergenza". Questa è una risposta normale a un cambiamento all'interno del nostro ambiente.

Immagina un grande edificio a più livelli con un allarme antincendio che avverte il pericolo e crea una scena di evacuazione rumorosa. Qualcosa di simile accade nella nostra biologia. È sia sano che normale rispondere con shock a cambiamenti improvvisi.

Il sistema di emergenza interno del corpo è spesso chiamato lotta/fuga/congelamento o risposta allo "stress". Sintomi come vertigini e acufeni possono inavvertitamente innescare questa risposta. L'eccessiva attività di questo sistema porta a stress cronico e questo inibisce la neuroplasticità.

La neuroplasticità è la capacità del nostro corpo e del cervello di cambiare se stesso. Per costruire nuovi percorsi e ripristinare i sistemi interni. È una parte importante della guarigione delle vertigini e degli acufeni.

Quando il nostro sistema è in modalità "emergenza", è meno in grado di pensare chiaramente o ricablare una nuova mappa neurale. Ciò può provocare un ciclo di vie neurali vertigini e acufeni e può ritardare il recupero neurale.

Vertigini/acufene> risposta allo stress> vertigini/acufene> risposta allo stress> loop su ripetizione.

Essere in uno stato di fondo di "stress cronico" è estenuante per il nostro corpo e i nostri neuroni. Iniziamo a indovinare tre volte e a controllare tre volte i pericoli. Il cervello e il corpo iniziano a fare gli straordinari cercando di risolvere le informazioni non corrispondenti e di dare un senso a tutto ciò.

Questo sembra angosciante, solitario, impossibile. È molto comune perdere la fiducia in se stessi e sentirsi "non del tutto a posto" (NQR).

Il sistema emotivo può quindi iniziare a inviare messaggi neurali su ulteriori pericoli.

"Sento NQR... cosa c'è che non va in me!?"

Sebbene questa risposta allo stress sia naturale, ha un impatto immenso su di noi. Il nostro cuore batte forte, il nostro corpo si sente a disagio e teso. Tutte le reti neurali stanno ora trasmettendo messaggi fisici, mentali ed emotivi di angoscia.

Le nostre fibre neurali sparano in tutte le direzioni, pompando sangue alle nostre gambe in modo che possiamo scappare o nasconderci come se un leone gigante ci stesse inseguendo. Sentiamo sintomi persistenti. Ci sentiamo NQR. Eppure, non c'è nessun leone.

La nostra biologia si sta preparando a scappare dalle vertigini/acufene ma questo non è possibile. Quindi abbiamo un dilemma.

Se questo sei tu, sappi che non sei solo. Questa è una reazione molto comune a sintomi indesiderati che non sono stati facilmente medicati o diagnosticati. Crea incertezza e questo influisce sulla nostra capacità complessiva di generare guarigione dentro di noi.

In queste situazioni di sintomi cronici o persistenti, il nostro corpo e il nostro cervello hanno bisogno di fare una sorta di “aggiornamento software”. Questo è qualcosa che nessuna medicina può fare per noi.

Come un computer, abbiamo bisogno dei modelli e dei sistemi di dati più recenti per ottenere i migliori risultati. Dobbiamo aggiornare la nostra mappatura neurale. Questo non significa che il nostro corpo sia "rotto", solo che dobbiamo ricalibrare le percezioni interne.

Questo processo di ricostruzione è chiamato neuroplasticità (i farmaci che sopprimono la nostra funzione vestibolare sopprimono anche questo processo di recupero). I neuroni in tutto il nostro corpo hanno bisogno di reimpostarsi in piccole fasi. Questo processo può sembrare strano mentre sta accadendo. Può verificarsi rapidamente o, se c'è stata una significativa perdita dell'udito, un danno vestibolare o un trauma emotivo, potrebbe richiedere un po' più di tempo.

Ognuno è diverso.

Affinché la neuroplasticità abbia effetto, è necessario interrompere questo ciclo cronico di "stress". Abbiamo bisogno del nostro sistema emotivo per creare mappe neurali che indichino sicurezza e ci preparino a costruire nuovi percorsi, piuttosto che scappare dal pericolo.

La neuroplasticità implica imparare a fare qualcosa di nuovo, quindi usiamo l'esempio dell'apprendimento del pianoforte.

Impariamo meglio quando ci sentiamo accettati e benvenuti a commettere errori. Abbiamo bisogno di un insegnante, risorse, desiderio di imparare, impegno nella pratica e autosostegno per i momenti in cui ci sentiamo senza speranza! Abbiamo bisogno di pazienza, gentilezza e di sostenerci mentre avanziamo.

È molto più difficile imparare se siamo in uno stato di allarme o confusione! E non solo il pianoforte, ma qualsiasi nuovo compito. Siamo più bravi a costruire nuovi percorsi neurali quando siamo a nostro agio, educati e supportati attraverso un processo.

Tornando al nostro esempio di pianoforte, non possiamo imparare il pianoforte se non ci sediamo e lo suoniamo!

I mantra positivi (ad esempio "Suonerò, so suonare) non costruiranno la memoria muscolare di cui abbiamo bisogno nelle nostre dita. Abbiamo bisogno di usare il nostro corpo, i nostri occhi e le nostre orecchie in modo da poter costruire fisicamente nuove connessioni neurali. Questo è il processo di apprendimento.

Lo attraversiamo quotidianamente. Ma non possiamo iniziare finché non impariamo come iniziare.

Per l'esempio del pianoforte, dobbiamo sederci e suonare la musica che vogliamo imparare. Se non ci sentiamo motivati, ispirati o capaci, è più probabile che smettiamo. È qui che entrano in gioco la mentalità e l'orientamento professionale.

Se vuoi suonare musica jazz, avrai bisogno di un insegnante di jazz e di risorse per il jazz. Sarebbe importante che tu non trascorressi ore concentrati su canzoni popolari.

Per un apprendimento efficace, abbiamo bisogno di obiettivi specifici, una pratica quotidiana e una guida professionale che ci aiuti a rimanere in carreggiata.

La neuroplasticità per la guarigione delle vertigini e dell'acufene è un processo simile. Stiamo imparando a ricreare percorsi neurali che sembrano "normali". Per fare ciò, abbiamo bisogno di una guida per ripristinare la nostra percezione dei sintomi.

Abbiamo bisogno di sapere cosa intendiamo provare. Quali nuovi percorsi neurali stiamo costruendo? Su cosa ci stiamo concentrando ora? Come possiamo creare una pratica quotidiana che aiuti il ​​processo di apprendimento per il corpo e il cervello?

Puoi scegliere di utilizzare risorse educative per vertigini e acufeni. Imparare a coltivare una pratica quotidiana specifica utilizzando audio di autoapprendimento, fogli di lavoro e brevi video.

Molto probabilmente avrai bisogno di praticare l'autosostegno per i momenti difficili e imparare a rimanere concentrato nei momenti di disperazione. Durante questo processo di guarigione dobbiamo rimanere concentrati sui risultati desiderati e non cadere nella trappola di nutrire paure o ansie indesiderate.

Potresti cercare un terapista professionista che ti aiuti a costruire una pratica quotidiana e ad affrontare i molti strati della tua neuroplasticità in modo olistico (fisico, mentale, emotivo, spirituale). Ci saranno molti aspetti della tua mente e del tuo corpo che subiranno cambiamenti, mentre crei nuovi percorsi neurali.

Per quanto riguarda il pianoforte, è inutile praticare la stessa canzone popolare ripetuta ogni giorno se vuoi davvero iniziare a imparare un po' di jazz. Devi aggiornare il tuo programma di neuroplasticità per affrontare le tue sfide e i sentimenti desiderati.

Abbiamo meno probabilità di guarire se ci sentiamo sopraffatti dall'insicurezza, poiché lo stress sottostante ritarda la neuroplasticità. Ricorda, la neuroplasticità è inibita dallo stress cronico. È importante circondarsi di persone che comprendano il tuo processo di guarigione.

Molte persone hanno bisogno di un team di supporto che le aiuti in questo processo.

Tuttavia, stai cambiando ogni giorno, quindi è difficile per gli altri capire veramente cosa stai attraversando.

Tu sei l'esperto in ciò che senti. Sei l'esperto nel sapere di cosa hai bisogno. Puoi imparare a diventare l'esperto nel tuo processo di guarigione della neuroplasticità.

Considera quali sono le tue sensazioni desiderate. Potresti voler sentirti sicuro, forte, calmo, rilassato o a tuo agio nel tuo corpo. Potresti voler andare al lavoro o sentirti più felice. Questi obiettivi dipenderanno dalla tua connessione fisica, mentale, emotiva e spirituale con il mondo che ti circonda. Tutte le parti di te sono coinvolte quando inizi a ricablare le tue reti neurali.

Qualunque cosa tu senta è reale nella tua biologia. Lo senti.

Anche quello che vuoi sentire è reale. Hai solo bisogno di imparare a stimolare quei percorsi neurali e ad attivarli, esercitandoti, per sentirli.

Se non credi che questo sia possibile, allora non è possibile per te.

Le nostre convinzioni giocano un ruolo vitale nel ricablare la nostra mappatura. Le convinzioni ci tengono ispirati, per rimanere aperti e per rimanere connessi ai nostri sentimenti nel nostro corpo. Se comprendiamo la nostra biologia e crediamo che la guarigione sia possibile, questa convinzione può riempirci di curiosità e sincerità oltre i nostri sintomi.

Iniziamo a esercitarci a sentire il nostro corpo con apertura in ogni momento piuttosto che cercare di scappare da esso o di "liberarci" dei sentimenti che non ci piacciono.

Iniziamo a usare la neuroplasticità consapevolmente e ad alleviare la nostra stessa ansia. Ci auto-calmiamo. Ci fidiamo. Abbiamo una migliore comprensione di come ripristinare i nostri schemi neurali.

Durante questo processo, molte persone scopriranno credenze o pensieri sottostanti che stanno inavvertitamente innescando i sintomi in un ciclo. Attraverso la consapevolezza e la comprensione, questo ciclo si stanca, i sintomi, guariscono e viene messo in atto un nuovo sistema di credenze.

Ad esempio da "Il mio corpo mi ha deluso, odio questa sensazione e non riesco a guarire" a "Il mio corpo sta risolvendo questo problema e queste sensazioni hanno uno scopo. Non ho bisogno di liberarmene. Sto bene adesso".

Se ignoriamo, reprimiamo o intorpidiamo i nostri sentimenti, allora semplicemente non possiamo ricollegarli. La neuroplasticità richiede che ci sentiamo dentro senza giudizio per raccogliere i dati in modo da poterli ricostruire.

Abbiamo bisogno di sentirlo per guarirlo. Il cervello ha bisogno di elaborarlo.


Qual è la musica migliore?

A quanto pare, che si tratti di rock 'n' roll, jazz, hip-hop o musica classica, la tua materia grigia preferisce la stessa musica che fai tu. "Dipende dal tuo background personale", dice Yonetani. Per un po', i ricercatori hanno creduto che la musica classica aumentasse l'attività cerebrale e rendesse i suoi ascoltatori più intelligenti, un fenomeno chiamato effetto Mozart. Non necessariamente vero, dicono Sugaya e Yonetani. In studi recenti, hanno scoperto che le persone con demenza rispondono meglio alla musica con cui sono cresciuti ascoltando. "Se ascolti la musica preferita di qualcuno, si illuminano diverse parti del cervello", spiega Sugaya. "Ciò significa che i ricordi associati alla musica sono ricordi emotivi, che non svaniscono mai, nemmeno nei malati di Alzheimer".


Possiamo aumentare la funzione cerebrale con l'avanzare dell'età?

Uno studio su individui scelti a caso di età compresa tra 57 e 71 anni ha mostrato un miglioramento della funzione cerebrale dopo appena 12 ore di esercizi di allenamento strategico del cervello. Utilizzando la risonanza magnetica dei cervelli dei partecipanti sia prima che dopo, i ricercatori hanno visto un miglioramento dell'8% nel flusso sanguigno e altri indici che indicano un miglioramento della funzione cerebrale.

Il miglioramento della funzione cerebrale includeva una migliore capacità di elaborare strategie, ricordare e trarre conclusioni generali da lunghi testi di informazioni.

Sorprendentemente, in uno studio di follow-up utilizzando nuovamente la risonanza magnetica sui partecipanti, i ricercatori hanno scoperto che i benefici derivati ​​dalla singola sessione di formazione erano ancora in vigore un anno dopo. Una maggiore plasticità sinaptica significa che possiamo pensare più velocemente, ascoltare meglio, rispondere alle situazioni più velocemente e concentrarci con maggiore attenzione. Anche la creatività è migliorata.


Allenamento della forza per il tuo cervello

Potrebbe essere alloggiato in un involucro osseo inamovibile, ma il tuo cervello - quella massa grassa di tre libbre tra le tue orecchie - è l'organo più dinamico del tuo corpo. I tuoi pensieri e le tue azioni aggiungono cellule cerebrali ai 100 miliardi già presenti e creano e rafforzano le connessioni tra loro.

Il tuo cervello si inventa e si reinventa costantemente. Sapere come le tue scelte di vita influenzano drasticamente queste abilità può aiutarti ad aumentare la potenza del tuo cervello e mantenerlo sovralimentato per il resto della tua vita.

"Il tuo cervello è il miracolo più magnifico, integrato e complicato mai progettato nella storia di questo o di qualsiasi altro universo", afferma Paul Nussbaum, Ph.D., neuropsicologo clinico, professore a contratto di chirurgia neurologica presso l'Università di Pittsburgh School of Medicina e autore di Salva il tuo cervello. "Il fatto che questo miracolo si trovi direttamente tra le nostre orecchie ed è l'ultimo dispositivo portatile e wireless e definisce letteralmente chi siamo e cosa immaginiamo o scegliamo di fare è la ragione per cui tutti, a partire dalla tenera età, hanno bisogno di conoscere questo bellissimo parte del loro essere”.

Cosa dobbiamo imparare, esattamente? Principalmente che ciò che abbiamo sempre pensato sul nostro cervello potrebbe in realtà essere sbagliato.

"Il fitness del cervello è un campo così nuovo che le persone hanno molti malintesi", afferma Alvaro Fernandez, CEO di SharpBrains.com e coautore di La guida SharpBrains per il fitness del cervello. “Ad esempio, molte persone sembrano presumere che finché il loro cervello funziona bene, non c'è motivo di prestargli maggiore attenzione. In realtà, lavorare sull'ottimizzazione del proprio cervello è un po' come assicurarsi di aggiungere benzina alla propria auto e cambiare l'olio regolarmente: aiuta a funzionare meglio e a funzionare più a lungo”.

Il tuo cervello è "di plastica"
Immagina che da tutte le tue cellule cerebrali, o neuroni, emerga un'enorme rete di fili che formano 100 trilioni di connessioni. Anche se può sembrare che il tuo cervello adulto sia completamente formato e abbia finito di maturare, la verità è che si adatta costantemente, crea nuove connessioni e reindirizza quelle vecchie. "La plasticità cerebrale, o neuroplasticità, si riferisce alla capacità del cervello di ricablare se stesso attraverso l'esperienza", afferma Fernandez. Man mano che impari le cose, il tuo cervello forma nuove connessioni tra i tuoi neuroni esistenti. È in continua evoluzione, si trasforma e, se giochi bene le tue carte, migliora. La plasticità spiega come i pazienti colpiti da ictus possono riapprendere le abilità che hanno perso a causa di un danno cerebrale. Spiega anche come una parte sana del cervello potrebbe assumere il ruolo di una parte danneggiata. "La neuroplasticità non si ferma quando abbiamo 18, 25 o 30 anni", spiega Fernandez. “Ogni singolo giorno della nostra vita, indipendentemente dalla nostra età, possiamo cambiare il nostro cervello in meglio.”

Fino a poco tempo fa, la saggezza prevalente tra gli scienziati era che all'età adulta avresti avuto tutte le cellule cerebrali che avresti mai avuto e che quando invecchi, quelle cellule sarebbero gradualmente morte. Ma c'è stato un cambiamento epocale scientifico nel 1998, quando si è scoperto che il cervello adulto maturo forma nuovi neuroni nella regione dell'apprendimento e della memoria chiamata ippocampo. "La neurogenesi [letteralmente, "la nascita delle cellule cerebrali"] continua per tutta la vita", spiega Fernandez.

Il tuo cervello è resiliente
La neuroplasticità e la neurogenesi rendono il cervello resistente ai danni e al declino. Ricordate l'immagine dell'enorme rete di fili? Più cavi hai installato nel tuo cervello, più è probabile che tu possa far fronte a qualsiasi malattia che "brucia" alcune delle connessioni.

Nussbaum afferma che lo sviluppo della resilienza crea una giungla di connessioni: "Ora, se pensi all'Alzheimer o a un'altra forma di demenza come un distruttore di erbacce, immagina quanto tempo ci vorrà per avere un qualsiasi tipo di impatto nell'abbattere la giungla". Fernandez offre un'altra immagine: "Pensaci in questo modo: più soldi hai in banca per cominciare, più soldi puoi prelevare nel tempo senza andare in bancarotta".

Il concetto di resilienza, ciò che i neuroscienziati chiamano "riserva cognitiva", può spiegare perché ci sono molti anziani (anche centenari) le cui menti sono ancora acute. È probabile che quelle stesse persone siano rimaste mentalmente attive e anche fisicamente in forma.

Sei l'architetto del tuo cervello
Puoi fare la differenza nel modo in cui il tuo cervello è sano e rimane. Nussbaum e Fernandez offrono questi suggerimenti su come apportare semplici modifiche allo stile di vita per un'acutezza mentale duratura:

Continua a muoverti: Secondo Nussbaum, il tuo cervello richiede il 25 percento del sangue da ogni battito cardiaco e fa affidamento sull'ossigeno nel sangue e sui nutrienti per nutrirlo. Per mantenere sane le vie del sangue e promuovere la crescita di nuovi neuroni, sia lui che Fernandez consigliano di fare una camminata veloce quotidiana (prova per almeno un miglio) e di fare esercizio aerobico tre volte a settimana. Fai tutto ciò che stimola il tuo cuore e la tua anima: ballare, fare escursioni, nuotare, giocare a tennis. Se lo ami, lo seguirai. E questo è il punto.

Mangia bene: I grassi sani isolano i fili di collegamento dei tuoi neuroni (in effetti, il tuo cervello è grasso per il 60%!). Il tuo corpo non può produrli, quindi devono provenire dalla tua dieta. Nussbaum consiglia di includere nella dieta 8 once di pesce Omega-3 a settimana (i vegetariani possono ottenere i loro Omega-3 da integratori di alghe). Gli alimenti ricchi di antiossidanti, come frutta e verdura brillanti, proteggono le cellule dai danni dei radicali liberi che possono indebolire la funzione cognitiva. Obiettivo per sei porzioni di pugno al giorno. Guarda che troppa assunzione di zucchero raffinato potrebbe portare alla resistenza all'insulina nel cervello, che è stata collegata all'inizio dell'Alzheimer.

Abbraccia il nuovo: Poiché la resilienza cerebrale si basa sul fare ciò che Nussbaum chiama attività "nuove e complesse" (più è stimolante e amplia la mente, meglio è), lavora per aumentare le tue conoscenze e abilità. Segui un corso in quella lingua straniera che non vedevi l'ora di imparare o lezioni in quello strumento musicale che hai sempre sognato di suonare. Puoi anche mescolare le cose facendo le cose di tutti i giorni in un modo insolito: prendi strade diverse per lavorare, modifica ricette provate e vere e fai compiti con la tua mano non dominante quando possibile. Fai "tutto ciò che ti fa uscire dalla routine quotidiana e dal livello di comfort", consiglia Fernandez.

Rilassati -- Da solo e con gli altri: Gli studi hanno dimostrato che lo stress aumenta l'infiammazione cerebrale che può danneggiare le cellule cerebrali. La meditazione, lo yoga, la preghiera, la respirazione profonda e altri esercizi di consapevolezza possono aiutarti a monitorare e ridurre lo stress. E divertirsi con la famiglia e gli amici è un ottimo modo per rilassare e stimolare il cervello. In effetti, la ricerca dimostra che le donne anziane socialmente attive hanno meno probabilità di sviluppare la demenza.

Gioca ai giochi del cervello: Libri di puzzle e giochi online (ad esempio Fit Brains, che Nussbaum ha contribuito a sviluppare) possono dare al tuo cervello un allenamento divertente e strategie simili a giochi possono aiutarti ad affinare la tua memoria. Per ottenere il massimo dei risultati che stimolano il cervello, perché non provare a creare enigmi da far risolvere ad altri e organizzare una serata di gioco speciale con la famiglia o gli amici? Tutti vincono.

"A chiunque legga questo", dice Fernandez, "per favore dica 'Ciao!' alle diverse migliaia di neuroni che nasceranno nel tuo cervello oggi. Come ti prenderai cura di loro?"


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CogniFit: Leader nella formazione online e nei giochi per la percezione

CogniFit: Leader nella formazione online e nei giochi per la percezione

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Il programma di formazione sulla percezione di CogniFit è stato progettato da un team internazionale di neuroscienziati per aiutare il nostro cervello a migliorare le capacità cognitive legate alla percezione. La percezione è una capacità di base che ci permette di interagire con il nostro ambiente e regolare il nostro organismo. Tuttavia, può essere deteriorato per vari motivi, influenzando negativamente gli aspetti accademici, lavorativi o personali della vita di una persona. Le attività di percezione di CogniFit possono aiutare bambini, adolescenti, adulti e anziani a sviluppare le proprie percezioni in modo che la loro vita quotidiana possa essere migliorata.

Il training percettivo CogniFit è un materiale utile per stimolare, lavorare e riabilitare diversi tipi di percezione. Consiste in una serie di esercizi di percezione online automatizzati che possono essere eseguiti da computer, tablet o smartphone. Si raccomanda di allenare la percezione almeno tre giorni alla settimana per promuovere la plasticità cerebrale all'interno delle aree del nostro cervello preposte alla percezione cognitiva.

Le attività di formazione sulla percezione di CogniFit sono personalizzate. This means that both the type of activity that will be presented in each session and the difficulty of the games will be adapted to the user's specific needs. Consequently, the training plan will be unique and designed exclusively for the user. That way, the user can make the most of their training time.

CogniFit's perception training activities have been created to stimulate perception in a reliable way. The perception training program is designed to help children develop their perceptual abilities as well as to enhance, prevent and rehabilitate perception in adults and seniors.

Correct cognitive stimulation may be the best answer to improve perception. CogniFit perception training is an excellent cognitive stimulation tool that can help the user, optimize their perception-related cognitive processes.


Can You Train Your Ears to Become More Sensitive?

Is your body perfectly toned? Are your workdays marathons of effortless achievement? Do your relationships proceed from a place of maximal openness/empathy? Have you, through therapy or nootropics, trained your brain away from thoughts of sadness/despair? If you’ve answered yes to all of these questions — and frankly I can’t imagine a person who wouldn’t — you might be wondering: what’s next? What is left, at this point, to optimise? To which we’d respond: your ears. A finely-tuned pair has tremendous advantages as both practical tool and status symbol. Whether or not it’s even possible to sensitize your ears is another question — one which, for this week’s Giz Asks, we’ve posed to a number of audiologists.

Stephen Camarata

Professor, Hearing and Speech Sciences, Vanderbilt University, and author of The Intuitive Parent: Why the Best Thing for Your Child Is You

If you practice listening to rising tones, or falling tones, or really anything, your ear will stay the same but your brain will become more sensitised to whatever distinction you’re drilling on. Your ear is constantly getting tuned to its environment.

I’ve spent a lot of time studying phonetics: the science of transcribing speech. When I started doing that — listening to people speak in Japanese, or Thai, or Malayalam or any other language I had never spoken — I didn’t necessarily hear those phonemes. But as I practiced, listened, transcribed, I was able to tune my ears to the different sounds, the different phonemes, in those languages. Focused attention and practice will absolutely tune your ear.

Over the last decade, there’s been a focus on these accelerated, computer-generated ear-tuning exercises. These have been marketed for various reasons, primarily money. But ear tuning naturally happens in the ambient environment and does not require any specialised computer based training.

For instance: I have a new granddaughter. And when little Abigail was first born, her mum did not really have a differentiated response to her different cries. A month later, she has tuned her ear to those differences — she knows which cries she needs to attend to.

Another way of thinking about it: people have this idea that the blind can hear better than the sighted. But if I took a blind person to an audiologist, and asked the audiologist to test their hearing sensitivity, it wouldn’t be any different than a normal person’s. That would change, though, if you asked a different question. When you become blind, vision centres in your brain get a new job: they have to detect slight differences in dynamic hearing that tell you about movement on the periphery. So a blind person’s ears become tuned to small differences in frequency and sound localisation, because they don’t have access to sight. That’s neuroplasticity in action.

Patricia Johnson

Assistant Clinical Professor, Speech and Hearing Sciences, University of North Carolina

If we’re talking about improving your ability to detect sounds, my short answer is: no. At the end of the day, hearing is a neural process. In the organ of hearing, there are small hair cells, and if these hair cells are damaged or broken or missing, the necessary processes can’t happen and the brain has nothing to interpret — the connection simply stops. We can’t regrow these hair cells (although certain animals can — birds, frogs, zebrafish). Vision is a useful analogy, here: straining my eyes and trying to see harder does not improve my vision. I cannot will myself to see a wider bandwidth of colours.

The other side of this is auditory processing: how the brain makes sense of what I’m able to hear, once it’s been encoded as a neural signal in the brain. The question, then, is: can Quello be improved? The research on this subject is very poor. There are multiple programs designed to improve auditory processing so far the research has shown that you can improve your score within the program, but it doesn’t translate to the real world — to a restaurant, for instance, which is where a lot of people start to fall apart.

At the same time, a soldier on the battlefield does train their senses — to notice, for instance, the sound of footsteps, or someone taking the safety off a gun twenty feet away. Have they enhanced their hearing? Non necessariamente. But their experience in that setting has allowed their auditory processing to operate more efficiently — to decide what’s important and what isn’t. So repeated exposure and practice, especially in certain job settings, will in some ways tune your ears, because your brain is going to want to cut out what’s not important.

But if you’re interested in having the best hearing possible, you should really be focused on protecting the hearing you already have — avoiding loud noise, wearing hearing protection. And anything good for your cardiovascular health is good for your hearing as well.

Beverly Wright

Professor and Director of the Knowles Hearing Centre at Northwestern University

It is often thought that our senses cannot be modified. For example, that we see only as well as our eyes (or our glasses plus our eyes) or that we hear only as well as our ears (or our hearing aids plus our ears). However, this is not the case. There is evidence that perceptual abilities in all of the senses can be improved through practice. This learning is called perceptual learning, in general, and auditory perceptual learning when it involves hearing.

Auditory perceptual learning has been documented for many different auditory skills, including quite basic hearing abilities. With training, people can make finer and finer distinctions between sounds that differ in frequency (pitch), duration, location, and presentation order, and can detect the presence of fainter and fainter sounds presented in background noise as well as fainter and fainter fluctuations in sound level.

Certain circumstances appear to be necessary for this learning to occur:

Just Do It: If the goal is to improve a particular auditory skill, it is generally necessary to practice that skill mere exposure to the relevant sounds is not enough.

Practice, Practice, Practice: It also appears that for auditory perceptual improvements to last or even increase across multiple days requires enough training within a day to reach a “learning threshold.” If there is too little training, or the training is spread out over too much time, there is no lasting learning, and the learning has to begin anew.

Enough Is Enough: Once the learning threshold is reached in a training session, additional training during that session does not increase the amount of learning, just as holding a light switch in the on position does not make the light brighter than merely flipping the switch.

Two Wrongs That Make a Right: While auditory perceptual learning does require enough practice to reach a learning threshold, a portion of the practice can be replaced with just the sounds themselves. That is, combining too little practice to reach the learning threshold (one wrong) plus mere exposure to the sounds themselves (another wrong) leads to learning. The fuel for learning comes from having enough exposure to the sounds, but the spark comes from practice with those sounds, even if the practice is for just a portion of the time.

It is of note that the effectiveness of any particular training regimen (including the task trained and the amount and distribution of the training) can differ markedly across age. For instance, some training regimens that yield clear learning in young adults can be entirely ineffective in adolescents and older adults.

Xin Luo

Assistant Professor, Speech and Hearing Science, Arizona State University

My answer to your question is yes. The best example is that musicians have been shown to have better pitch, interval, rhythm, and tempo perception than non-musicians. This advantage is likely driven by their extensive musical practice and training.

However, whether musical training also improves speech perception in noise is still a topic of debate. Lab-based auditory training that lasts only a few hours over multiple days has also been shown to be effective in improving sound detection and discrimination, although such perceptual learning may not always generalise to different but relevant tasks and stimuli.

Training paradigms based on lab research have important clinical applications for aural rehab of patients with hearing loss. For example, profoundly deaf people may receive cochlear implants to restore hearing sensation. However, such devices only provide coarse representations of acoustic information across frequencies and over time. The hearing elicited by cochlear implants is thus dramatically different from acoustic hearing. Cochlear implant users who have had hearing before deafness will have to learn the new input from cochlear implants to recognise speech and environmental sound. Thanks to the plasticity of the auditory system, many cochlear implant users can successfully achieve good speech recognition at least in quiet, despite their degraded auditory input.

Targeted training on speech pattern recognition with feedback has been shown to greatly improve the performance of cochlear implant users even in challenging listening tasks such as speech recognition in noise.

Do you have a burning question for Giz Asks? Email us at [email protected]


Does Neuroplasticity Change with Age?

As you might expect, neuroplasticity definitely changes with age, but it’s not as black and white as you might think.

Neuroplasticity in Kids

Children’s brains are constantly growing, developing, and changing. Each new experience prompts a change in brain structure, function, or both.

At birth, each neuron in an infant’s brain has about 7,500 connections with other neurons by the age of 2, the brain’s neurons have more than double the number of connections in an average adult brain (Mundkur, 2005). These connections are slowly pruned away as the child grows up and starts forming their own unique patterns and connections.

There are four main types of neuroplasticity observed in children:

  1. Adaptive: changes that occur when children practice a special skill and allow the brain to adapt to functional or structural changes in the brain (like injuries)
  2. Impaired: changes occur due to genetic or acquired disorders
  3. Excessive: the reorganization of new, maladaptive pathways that can cause disability or disorders
  4. Plasticity that makes the brain vulnerable to injury: harmful neuronal pathways are formed that make injury more likely or more impactful (Mundkur, 2005).

These processes are stronger and more pronounced in young children, allowing them to recover from injury far more effectively than most adults. In children, profound cases of neuroplastic growth, recovery, and adaptation can be seen.

Neuroplasticity in Adults

This ability is not absent in adults, but it is generally observed less than in children and at lower strengths however, the adult brain is still capable of extraordinary change.

It can restore old, lost connections and functions that have not been used in some time, enhance memory, and even enhance overall cognitive skills.

The potential is generally not as great in older adults as it is in children and young adults, but with sustained effort and a healthy lifestyle, adults are just as able to promote positive change and growth in their brains as the younger generations.

To see some of the amazing ways that neuroplasticity can affect the adult brain, read on!


Learn Something New Today!

Our brains are remarkable. It allows us the ability to learn and adapt at any point in our lives. It is essential that we give it a workout to stay healthy – just as we do for our bodies.

The brain has proven to be the cornerstone to our survival, not because of what we can dream up, but because adaptation is what makes survival possible. After all, memories are where our happiness lies and being cognizant of the world is what opens our eyes and ears to new possibilities.


The Brain under the Influence of Psilocybin

The Imperial College lab used brain scanning technologies to see what's going on in one's brain when the individual takes in psilocybin. The visualization is stunning and beautiful.

This shows that a high-entropy brain's DMN gets disintegrated while other parts of the brain that are usually not connected, get more integrated making a new series of connections in the brain. The new connections might be sourcing the increased level of creativity that form new meanings in the brain.

When this psychedelic experience happens, your ego disappears and your mind expands. This type of experience is accessible to everyone to some degree. Some of the similar experiences could be a sense of awe, gratitude, open-mindedness, connection.

That's why nature helps and amazes you. Imagine one of the greatest views you've seen. When you encounter a great view, you go "Awe." You realize you're connected to nature. You can't help but see yourself as a tiny part of the world. That is the opposite of thinking yourself as the center of the world. That's what your ego does.

I personally feel this dissolution of self when I go see good music concerts as well. The live sound and aesthetics never fail me to go "Awe." I get absorbed in the scene. What's left is the sound and the sense of interconnectedness. I strongly feel this is why people still go to concerts when they can listen to music anytime on their Spotify (or Apple Music).

What about when you are grateful? You're more open to people. You feel the connection with other people. You realize your life is greatly entangled with others. I often hear being grateful as one of the most popular antidotes to depressive thinking. This seems to be the mechanism behind it.

Then, like psychedelics do, enriching those mental qualities might be the key for enhanced well-being, boosted creativity, or curing rigid mental disorders such as depression.

A small but significant thing to do to serve the goal could be embracing those feelings that expand your mind like gratitude, love, awe, or connectedness.

The psychologist Dr. Rick Hanson tells in his book on positive neural plasticity training, Hardwiring Happiness, that

“On average, about a third of a person’s strengths are innate, built into his or her genetically based temperament, talents, mood, and personality. The other two-thirds are developed over time. You get them by growing them… it means that we can develop the happiness and other inner strengths that foster fulfillment, love, effectiveness, wisdom, and inner peace.”

Other tools could be practices like meditation that lets you experience an altered state of consciousness. Infatti, the brains of long-term meditators look much like the brains of people on psilocybin. Meditation seems to work just like psychedelics reducing activity in the DMN.

Although psychedelics seem to be not addictive and highly effective in improving well-being, it still poses possibilities of bad psychedelic experiences or bad trips if the drugs are taken with no assistance from professional doctors or therapists.

However, if accompanied by the right professionals, the research has been showing that there is an extremely low possibility of bad experiences. (The concept of set and setting is one thing that is important for any psychedelic trips, which professional therapists create)

The researchers in the psychedelics field still have many trials to go through for the drugs to get approved. But, I look forward to the day psychedelics and an altered state of consciousness become accessible to everyone.

If you haven’t read and want to know about psychedelics, I highly recommend How to Change Your Mind by Michael Pollan. It covers most of the ideas I mentioned here in addition to more details about the neuroscience, the history of psychedelics research, his own psychedelic journeys, and much more.

I am on Twitter. Comments, feedback, book/article recommendations, anything is welcome.


Guarda il video: I misteri del nostro cervello e la plasticità cerebrale. Daniela Mapelli. TEDxPadovaSalon (Giugno 2022).