jamnik

Nowojorscy naukowcy z NYU School of Medicine przeprowadzili badania, które dowiodły, że człowiek jest w stanie rozpoznać to, na co obecnie patrzy, dzięki łączeniu bodźców pochodzących ze zmysłu wzroku z obrazami zachowanymi w pamięci. Mechanizm ten działa na zasadzie porównania czy to, co teraz widzimy jest podobne do czegoś, co już kiedyś zobaczyliśmy.

Dowiedziono również, że u osób cierpiących z powodu stresu pourazowego bądź schizofrenii, halucynacje pojawiają się w momencie, gdy przechowywane w ich pamięci obrazy “przysłaniają” cały rzeczywisty widziany obraz.

„Nasze wyniki dostarczają nowych, ważnych informacji na temat tego, w jaki sposób przeszłe doświadczenia zmieniają specyficzną aktywność w regionach mózgu, wcześniej niezwiązaną z reprezentowaniem obrazów przez sieci komórek nerwowych. To badanie wykreowało również teorię, że to, co rozpoznajemy, jest bardziej zależne od przeszłych doświadczeń, niż od nowych danych docierających z naszych oczu.” – dr Biyu He, współautor badania

W wykonanym doświadczeniu sprawdzano aktywność percepcji wzrokowej w następujący sposób: grupa badanych obserwowała czarno-białe obrazy przedstawiające zwierzęta lub konkretne obiekty, które zmieniały swój kształt do momentu, aż były niemożliwe do rozpoznania. Pokazano im 33 różne ilustracje (17 przedstawiających zwierzęta oraz 16 obiektów stworzonych przez człowieka) w określonej kolejności. Każdy z obrazów, o odpowiednio wysokim stopniu rozmycia, zasłaniano sześć razy, po czym pokazywano badanym ilustrację o prawidłowej ostrości, a następnie znów sześć rozmazanych obrazów. Po przedstawieniu każdego z nich zapytano uczestników doświadczenia, czy byliby w stanie nazwać każdy z pokazanych im obiektów.

Podczas prób rozpoznawania ilustracji naukowcy wykonywali co dwie sekundy obrazowanie za pomocą rezonansu magnetycznego (fMRI) w mózgach badanych, na których można było dostrzec obszary komórek mózgu uaktywniających się podczas wykonywania określonego zadania (miało to związek ze wzrostem przepływu krwi przez określone obszary mózgowia).

“Gdy badani obejrzeli wyraźną wersję każdego z obrazów, odnotowano, że prawdopodobieństwo rozpoznania przez nich ilustracji, po pokazaniu im niewyraźnej wersji, było dwukrotnie wyższe niż przed. Dzięki temu mamy pewność, że osoby te zostały zmuszone do użycia wzoru obrazów – zwanych pirors, które zostały zapisane w ich pamięci, po to aby rozpoznawać niewyraźne wersje.” – dr Biyu He, współautor badania

Na podstawie wyników badań naukowcy stworzyli dwuwymiarowe mapy, które obrazowały, w jaki sposób podobne wzorce aktywności sieci nerwowej były lokalizowane w określonych regionach mózgu. Sieci, które reprezentowały moment rozpoznawania przez badanych obrazów bardziej do siebie podobnych, były umiejscowione bliżej na tej mapie. Ujawniło to istnienie stabilnego systemu organizacji mózgu, który przetwarzał każdy obraz w tych samych krokach i niezależnie od tego, czy był on wyraźny czy nie. Obszary mózgu, które są odpowiedzialne za odbieranie prostszych informacji, takich jak: krawędzie, kształt, czy kolor, były skupione na jednym końcu stworzonej mapy, natomiast bardziej złożone obwody tzw. “wyższego rzędu”, których zadaniem jest łączenie przeszłych i aktualnych informacji, znajdowały się na przeciwległym końcu.

Obwody wyższego rzędu obejmują dwie sieci mózgowe: sieć trybu domyślnego (DMN) i sieć czołowo-ciemieniową (FPN), które odpowiadają za wykonywanie złożonych zadań planowania na podstawie przetwarzania percepcyjnego. Naukowcy, obserwując dwuwymiarową mapę u każdego z badanych zauważyli, że obszar tych dwóch sieci wyraźnie zmieniał swoje położenie w mózgowiu. Ponadto w momencie, gdy osoby z grupy badawczej przyglądały się niewyraźnym wersjom ilustracji, powierzchnia sieci na tych mapach w ich mózgu stawała się bardziej widoczna (znacznie wyróżniała się na tle pozostałych elementów strukturalnych mózgowia). Odwrotna sytuacja miała miejsce, gdy badani obserwowali czytelny obraz. Wyniki tego doświadczenia dowodzą, że większość odbieranych wzrokowo informacji, kształtujących obecne postrzeganie, wywodzi się z naszych przeszłych doświadczeń. Ludzki mózg stale stara się “dopasować” widziany obraz do tego, co zostało wcześniej zapisane w pamięci.

Bibliografia:
González-García C., Matthew W Flounders M.W., Chang R., Alexis T Baria A.T., He B.J.Content-specific activity in frontoparietal and default-mode networks during prior-guided visual perception.eLife. 2018

Dodaj komentarz