Як мозок відрізняє бачене від невиденного

Діючи на певну ділянку кори, можна змусити мозок згадати те, що вони ніколи не бачив.


Коли ми дивимося на що-небудь або кого-небудь, ми не тільки оцінюємо розмір, колір, форму предмета (або риси обличчя, якщо мова про людину), ми також згадуємо, бачили ми це раніше чи ні.


Вміння відрізняти бачене від невиденного - одна з найважливіших властивостей, без якої ми ні спілкуватися з іншими людьми не могли б, ні орієнтуватися на місцевості, ні взагалі жити нормальним життям. Але, хоча нейробіологи давно і дуже успішно вивчають, як мозок обробляє зорову інформацію, про те, як відбувається розрізнення між баченим і невиденим, досі мало що було відомо.

Зорові імпульси від очей приходять в так звану первинну зорову кору, яка знаходиться в потиличних частках півкуль. Але первинна зорова кора - не остання зупинка: далі інформація розходиться двома нейронними шляхами, дорсальним і вентральним. Йдучи вентральним глядацьким шляхом, імпульси проходять через кілька аналітичних центрів і зрештою прибувають в периринальну кору в скроневій частці. Вона безпосередньо пов'язана з гіпокампом, а гіпокамп, як ми знаємо, це один з головних центрів пам'яті.

Відомо, що сама периринальна кора відповідає за зорову пам'ять і допомагає нам розрізняти різні об'єкти. Експерименти дослідників з Токійського університету показали, що кора розрізняє побачене не тільки за фізичними параметрами, але і в залежності від того, попадався конкретний предмет на очі чи ні.

Кількох японських макак протягом трьох місяців вчили розпізнавати знайомі і незнайомі картинки; всього зображень було понад 6000, з яких мавпам потрібно було вивчити 20-30 об'єктів. У макак за допомогою оптогенетичних методів модифікували нейрони периринальної кори, так що їх можна було включати і вимикати імпульсом світла, який приходить в мозок по оптоволоконному кабелю; крім того, ті ж нейрони можна було стимулювати звичайними нейроелектродами. Коли макаки вивчали потрібні об'єкти, їх знову їм показували, але одночасно стимулювали ту чи іншу групу нейронів.

Як пишуть автори роботи в Science, стимуляція периринальної кори імпульсом світла перетворювала незнайомі предмети на знайомі, що ж до раніше вивчених картинок, то вони такими ж знайомими і залишалися. І навіть якщо зображення якось псували, «зашумлювали», то макаки все одно сприймали все як звичне і добре знайоме.

Правда, потім дослідники вирішили простимулювати периринальну кору безпосередньо електрикою, і тут з'явився дивний нюанс. Активовані нейрони передньої частини кори давали той же ефект, що і при стимуляції світлом, тобто для мавп все ставало знайомим, а от якщо електричні імпульси діяли на клітини задньої частини кори, ефект виявлявся зворотним - для макак все робилося незнайомим, вони забували те, що вивчили раніше. Іншими словами, поведінка мавп в деяких випадках виявлялася різною в залежності від методу впливу на мозок.

Проте, як би там не було, зараз вдалося довести, що периринальна кора дійсно відіграє ключову роль у розрізненні баченого і невиденного. У перспективі, можливо, ці дані допоможуть у лікуванні різних психоневрологічних розладів, пов'язаних з пам'яттю взагалі і зоровою пам'яттю зокрема, хоча спочатку тут ще належить розшифрувати конкретні нейронні механізми і заодно зрозуміти, наскільки результати, отримані на маках, застосовні до людини.

За матеріалами The Scientist.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND