С 1960-х годов НАСА поддерживало и финансировало фундаментальные научные исследования, с помощью которых пытались понять, как действует чувство равновесия (вестибулярная система) и как это влияет на работу мозга и сенсорную интеграцию. Эти исследования изменили наше понимание того, как работает мозг. Они показали, что деятельность, связанная с балансом, может оказать значительное влияние на двигательные навыки, визуальную обработку, чтение, эффективность обучения и успеваемость.

 

Когда человек рассматривает объект через призму, объект, кажется, сдвигает свое положение в пространстве. Это потому, что лучи света, которые приводят объект в поле зрения, преломляются, проходя через призму. В результате объект оказывается в другом месте, не там, где на самом деле. Объект в действительности не перемещается, нам так только кажется. Это наблюдение демонстрирует одну из основ визуальной обработки. То, что мы видим, ощущается глазом, обрабатывается мозгом и проецируется в пространство. Точность нашего визуального восприятия, степень соответствия действительности, зависит не только от остроты нашего зрения, но и от эффективности мозговых процессов, создающих изображения, которые мы видим. Важно понимать, что зрение — это мозговой процесс, а глаза являются только одним из его компонентов.

 

Нейронные сети и функции

Объекты и образы, которые мы видим в пространстве вокруг нас, создаются в мозгу с использованием сложной системы нейронных сетей. Нейронные сети — это линии связи, что наш мозг использует для обработки информации. Они состоят из огромного количества нейронов, передающих информацию через небольшие электрические импульсы. Когда мы смотрим на объект, мозг использует информацию, собранную нашими глазами, чтобы начать визуальный процесс. Объекты, что мы видим своими глазами, являются лишь частью информации, используемой мозгом. Данные, хранящиеся в системах обработки движения и памяти нашего мозга (собранные многолетним опытом), также обеспечивают большую часть информации, которую мозг использует для создания образов, конструируемых нами, с целью понять абстрактную концепцию . Эта реальность лежит в основе познавательного процесса, и способность нашего мозга укрепить этот процесс с течением времени является частью модели нейропластичности, на которой основана программа «Прорыв в учебе».

 

Система, используемая мозгом для проецирования изображений, что мы видим, а также для определения движения объекта в пространстве вокруг нас, основана на инерционном гравитационном процессе. Это означает, что мозг проживает сложную серию событий, обрабатывая информацию, которую мы видим, и используя силу тяжести, чтобы сделать эти определения. Лучше всего это можно объяснить, используя следующую аналогию.

 

Когда футбольный защитник получает мяч от центра и возвращает обратно, его мозг должен обрабатывать и планировать сложную серию событий:

• определить местонахождение получателя и определить скорость и направление движения мяча.
• спланировать траекторию полета и точку перехвата мяча получателем
• определить количество энергии, которое он должен придать мячу
• поддерживать высокую степень равновесия, передавая пас.
• Чтобы это сделать, его мозг должен вычислить уравновешивающее движение, чтобы компенсировать пас или бросок.

Все эти расчеты должны быть выполнены мозгом до начала любого действия. Это не только визуальный процесс. Его способность выполнять такой сложный ряд действий зависит от многих различных процессов мозга, которые развивались в течение многих лет и которые должны эффективно работать вместе, чтобы достичь цели.

 

Поскольку выполняется акт передачи мяча, вестибулярная система (чувство равновесия), зрительная, слуховая и двигательная системы, а также многие другие системы в головном мозге, которые напрямую не связаны с главными особыми органами чувств (глаза , Уши и т. д.), начинают процесс оценки результата передачи мяча по сравнению с планом. Мозг затем проходит процесс собственной перекалибровки. Он хранит информацию, полученную от события, для будущего планирования.

В этой последовательности событий есть четыре различных этапа:

1. планирование
2. выполнение
3. оценка результата
4. повторная калибровка для будущего использования.

 

В этом примере защитник должен был преодолеть инерционные и гравитационные силы, чтобы добиться успеха. Визуальная и слуховая проекция объектов в пространство требует, чтобы мозг преодолел те же инерционные и гравитационные силы, которые должен был преодолеть защитник.

Для того, чтобы мозг преодолел инерционные и гравитационные силы, с которыми он сталкивается во множестве различных ситуаций, он полагается на вестибулярную систему (чувство равновесия), расположенную во внутреннем ухе. Вестибулярная система — первичный инерционный и гравитационный анализатор. Он способен воспринимать линейные и угловые ускорения или движения головы. Это достигается за счет использования информации, полученной от двух отдельных датчиков движения во внутреннем ухе, полукружных каналах и отолитах, а также других сенсорных систем. Полукруглые каналы могут воспринимать угловое или вращательное движение в трех измерениях, в то время как органы отолитов воспринимают переходное линейное движение в любом направлении, а также изменения наклона (ориентация относительно силы тяжести).

Первая сенсорная система для развития и предоставления мозгу важной информации — это вестибулярная система или чувство равновесия. Вскоре после зачатия человеческий мозг начинает развивать разумный ответ на свою среду, используя свою способность ощущать трехмерное движение и соотносить его с силой гравитации. Способность человека совершать двигательные действия, управлять различными частями тела в пространстве и проектировать объекты в визуальное и слуховое пространство возможна благодаря способности вестибулярной системы преодолевать инерционные и гравитационные силы, возникающие в этих видах деятельности .

Двигательная система и другие мозговые системы, контролирующие положение тела, конечности, пальца, языка, губ, челюстей и глаз и которые несут ответственность за грубые и мелкие двигательные навыки а также ощущают движение и положение в пространстве, используя гравитационную и инерционную информацию. Эти чувства, а также слуховые и зрительные системы, построены на основе и в значительной степени зависят от инерционных и гравитационных сигналов, обеспечиваемых вестибулярной системой.

Трехмерная система ориентации, обеспечиваемая вестибулярной системой, позволяет нашему мозгу развивать структуры для создания языка, мыслить и создавать лингвистически, а также читать и писать. Координация всех процессов синхронизации мозга также зависит от инерциальной гравитационной информации, обеспечиваемой вестибулярной системой. Чтобы мозг смог успешно интегрировать свои чувства и системы, он должен зависеть от стабильного, высокоразвитого координационного механизма. Механизм, который мозг использует для выполнения этой задачи, в значительной степени зависит от информации, предоставляемой внутренним ухом в отношении ускорения силы тяжести. Способность мозга или невозможность достичь точности, необходимой в этом процессе, определяет разрешение и эффективность всех других процессов мозга. Проще говоря, способность человека к равновесию указывает на эффективность его или ее мозговых процессов.

Мозг не является статической системой. Он изменяется со временем и может подвергаться манипулированию в зависимости от информации: которую он получает. Как мы уже знаем, каждый акт человеческого мозга включает компонент перекалибровки. Для перекалибровки прибора необходимо иметь надежный эталон. Ускорение силы тяжести — это эталон справочной информации для мозга, поскольку он использует информацию, предоставляемую визуальными, слуховыми, моторными и вторичными системами для выполнения сложных операций, необходимых для чтения, письма, воспроизведения музыки, легкой атлетики и т. Д. Короче говоря, Способность человека учиться зависит от способности эффективно обрабатывать информацию. У многих людей с трудностями в обучении слабая способность мозга к обработке. Неумение мозга эффективно обрабатывать информацию из различных органов чувств обычно называют расстройством сенсорной интеграции.

Сенсорная интеграционная деятельность, которая требует от людей точного баланса, выработки пространственных суждений и обеспечения обратной связи, является наиболее мощной и эффективной деятельностью, доступной для поддержания и улучшения эффективности обработки мозга. Улучшение этих навыков позволяет человеку стать эффективным учеником и улучшить академический успех. Когда человек занимается упражнениями для развития баланса, которые включают в себя двигательные активности с участием многих различных сенсорных систем, мозг использует свою нейронную сеть для организации и эффективного выполнения действий. По мере увеличения сложности задачи число нейронов, требуемых сетью для выполнения этой задачи, увеличивается. Эта истина продемонстрирована в следующем примере.

Если человек бросает мяч на маленькую мишень на расстоянии четырех метров, время: за которое необходимо выпустить мяч из руки, составляет одиннадцать тысячных доли секунды. Если та же цель перемещается на расстояние до восьми метров, время уменьшается до одной тысячной доли секунды. Мозгу требуется в 64 раза больше нейронов, чтобы бросать точно в нужное время для попадания в цель на восьми метрах чем на четырех метрах.

Мы понимаем, что сложность задачи диктует необходимый уровень нейронной активности. Упражнения по развитию баланса, которые включает в себя увеличение уровня сложности на доске Белгау, приводит к постоянному созданию более обширных нейронных сетей. Поскольку нейронные сети, которые создаются в этом процессе, являются теми же, которые отвечают за разрешение и эффективность зрительных, слуховых, двигательных и сенсорных процессов мозга, балансовые действия повышают эффективность мозга.

У нас есть способность учиться благодаря существованию этих многих систем мозга. Отсюда следует, что способность к обучению зависит от точности и эффективности этих систем.