Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Как мозг отличает виденное от невиденного

Действуя на определенный участок коры, можно заставить мозг вспомнить то, что они никогда не видел.

Когда мы смотрим на что-нибудь или кого-нибудь, мы не только оцениваем размер, цвет, форму предмета (или черты лица, если речь о человеке), мы также вспоминаем, видели мы это раньше или нет.

Умение отличать виденное от невиденного – одно из важнейших свойств, без которого мы ни общаться с другими людьми не могли бы, ни ориентироваться на местности, ни вообще жить нормальной жизнью. Но, хотя нейробиологи давно и очень успешно изучают, как мозг обрабатывает зрительную информацию, о том, как происходит различение между виденным и невиденным, до сих пор мало что было известно.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Зрительные импульсы от глаз приходят в так называемую первичную зрительную кору, которая находится в затылочных долях полушарий. Но первичная зрительная кора – не последняя остановка: дальше информация расходится по двум нейронным путям, дорсальному и вентральному. Идя по вентральному зрительному пути, импульсы проходят через несколько аналитических центров и в конце концов прибывают в периринальную кору в височной доле. Она непосредственно связана с гиппокампом, а гиппокамп, как мы знаем, это один из главных центров памяти.

Известно, что сама периринальная кора отвечает за зрительную память и помогает нам различать разные объекты. Эксперименты исследователей из Токийского университета показали, что кора различает увиденное не только по физическим параметрам, но и в зависимости от того, попадался ли конкретный предмет на глаза или нет.

Нескольких японских макак в течение трех месяцев учили распознавать знакомые и незнакомые картинки; всего изображений было более 6000, из которых обезьянам нужно было выучить 20–30 объектов. У макак с помощью оптогенетических методов модифицировали нейроны периринальной коры, так что их можно было включать и выключать импульсом света, который приходит в мозг по оптоволоконному кабелю; кроме того, те же нейроны можно было стимулировать обычными нейроэлектродами. Когда макаки выучивали нужные объекты, их снова им показывали, но одновременно стимулировали ту или иную группу нейронов.

Как пишут авторы работы в Science, стимуляция периринальной коры импульсом света превращала незнакомые предметы в знакомые, что же до прежде выученных картинок, то они такими же знакомыми и оставались. И даже если изображение как-то портили, «зашумливали», то макаки все равно воспринимали все как привычное и хорошо знакомое.

Правда, потом исследователи решили простимулировать периринальную кору непосредственно электричеством, и тут появился странный нюанс. Активированные нейроны передней части коры давали тот же эффект, что и при стимуляции светом, то есть для обезьян все становилось знакомым, а вот если электрические импульсы действовали на клетки задней части коры, эффект оказывался обратным – для макак все делалось незнакомым, они забывали то, что выучили ранее. Иными словами, поведение обезьян в некоторых случаях оказывалось разным в зависимости от метода воздействия на мозг.

Тем не менее, как бы то ни было, сейчас удалось доказать, что периринальная кора действительно играет ключевую роль в различении виденного и невиденного. В перспективе, возможно, эти данные помогут в лечении разных психоневрологических расстройств, связанных с памятью вообще и зрительной памятью в частности, хотя сначала тут еще предстоит расшифровать конкретные нейронные механизмы и заодно понять, насколько результаты, полученные на маках, применимы к человеку.

По материалам The Scientist.

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Статьи по теме