Lancer une balle de baseball est difficile. Comme xkcd l'a fait remarquer hier, lancer avec précision exige que le lanceur lâche le ballon à un moment extrêmement précis - le faire plus d'une demi milliseconde trop tôt ou trop tard l'oblige à rater complètement la zone de frappe. Parce que cela prend beaucoup plus de temps (cinq millisecondes) pour que nos impulsions nerveuses couvrent la distance de notre bras, cet exploit nécessite que le cerveau envoie un signal à la main pour qu'il lâche le ballon bien avant que le bras ait atteint son lancer approprié. position.
L’exploit encore plus difficile que de lancer une balle rapide, cependant, pourrait être frapper une. Il y a un délai de 100 millisecondes entre le moment où vos yeux voient un objet et le moment où votre cerveau l'enregistre. En conséquence, lorsqu'un frappeur voit une balle rapide voler à 100 mi / h, il a déjà parcouru une distance supplémentaire de 12, 5 pieds au moment où son cerveau a réellement enregistré son emplacement.
Comment, alors, les frappeurs parviennent-ils à entrer en contact avec des balles rapides à 100 mi / h ou, en fait, à des changements à 75 mi / h?
Dans une étude publiée aujourd'hui dans la revue Neuron, des chercheurs de l'Université de Berkeley ont utilisé l'IRMf (imagerie par résonance magnétique fonctionnelle) pour identifier les mécanismes de prédiction dans le cerveau qui permettent aux frappeurs de suivre le lancer (et à toutes sortes de général). Ils ont découvert que le cerveau est capable de "pousser" efficacement les objets en avant dans leur trajectoire à partir du moment où il les voit pour la première fois, en simulant leur trajectoire en fonction de leur direction et de leur vitesse et en nous permettant de projeter inconsciemment où ils seront un instant plus tard.
L’équipe de recherche a placé les participants dans un appareil IRMf (qui mesure le flux sanguin vers différentes parties du cerveau en temps réel) et les a regardés regarder un écran montrant «l’effet de traînée flash» (ci-dessous), une illusion visuelle dans laquelle provoque le cerveau à interpréter par erreur des objets fixes flashés brièvement comme en mouvement. "Le cerveau interprète les éclairs comme faisant partie du fond en mouvement, et utilise donc son mécanisme de prévision pour compenser les retards de traitement", a déclaré Gerrit Maus, l'auteur principal du journal, dans un communiqué de presse.
Comme les cerveaux des participants pensaient que ces boîtes clignotaient brièvement, les chercheurs ont émis l’hypothèse que la zone de leur cerveau responsable de la prédiction du mouvement des objets montrerait une activité accrue. De même, lorsqu’on montre une vidéo dans laquelle l’arrière-plan ne bouge pas mais où les objets clignotants le font, le même mécanisme de prédiction de mouvement provoquerait une activité neuronale similaire. Dans les deux cas, la région V5 de leur cortex visuel a montré une activité distincte, ce qui suggère que cette zone héberge les capacités de prédiction de mouvement qui nous permettent de suivre les objets se déplaçant rapidement.
Auparavant, dans une autre étude, la même équipe s'était concentrée sur la région V5 en utilisant une stimulation magnétique transcrânienne (qui interfère avec l'activité cérébrale) pour perturber la zone et avait constaté que les participants étaient moins efficaces pour prédire le mouvement des objets. «Maintenant, non seulement nous pouvons voir le résultat de la prédiction dans la zone V5, mais nous pouvons également montrer que cela contribue de manière causale à nous permettre de voir les objets avec précision dans des positions prédites», a déclaré Maus.
Il n’est guère difficile de supposer que ce mécanisme de prévision est plus sophistiqué chez certaines personnes que d’autres - c’est la raison pour laquelle la plupart d’entre nous sentirions mauvais en essayant de frapper la balle rapide d’un lanceur de la ligue majeure.
Les chercheurs expliquent que les personnes souffrant de troubles de la perception du mouvement, tels que l’akétopsie, peuvent avoir une défaillance de ce mécanisme, ce qui leur permet de voir des objets immobiles complètement intacts, mais rend essentiellement aveugle tout ce qui bouge en mouvement. Mieux comprendre comment l'activité neurologique dans la région V5 - ainsi que dans d'autres régions du cerveau - nous permet de suivre et de prédire le mouvement pourrait, à long terme, nous aider à développer des traitements pour ce type de troubles.
