Как мозг воспринимает визуальную информацию?

Новое исследование учёных из Института Аллена (США) посвящено тому, как мозг воспринимает визуальную информацию и обрабатывает её. Результаты научной работы были опубликованы в журнале Nature.

Цель исследования

Известно, что мозг обрабатывает визуальную информацию почти мгновенно. Например, у человека есть 30 различных областей мозга, отвечающих за восприятие окружающего мира.

При этом выделяются определённые процессы, которые происходят между двумя моментами — после того, как на сетчатку глаза падает свет, и до того, как человек понимает, что видит.

«Мы хотим понять, зачем в нашем мозге есть столько областей, отвечающих за визуальное восприятие. Как они взаимодействуют между собой? За что именно отвечает каждый из регионов мозга?», — объяснил доктор Джош Сигл.

Чтобы ответить на эти вопросы, эксперты изучают активность нейронов в головном мозге грызунов. Исследователям удалось зафиксировать сотни сигналов, которые проходили через мозг, когда мышь пыталась понять, что видит перед собой.

Как проходил эксперимент?

Зрение мышей отличается от человеческого, однако учёные считают, что его достаточно, чтобы понять основные принципы визуального восприятия. Для этого они использовали инструменты (по размеру тоньше человеческого волоса), которые считывают активность нейронов.

В результате эксперты собрали базу данных, основанную на работе 100 000 нейронов. В неё вошла информация, полученная от клеток из восьми разных областей мозга мыши, отвечающих за зрительную память.

Проанализировав данные, учёные смогли в реальном времени отследить сигналы, которые проходят от глаз грызуна до мозга. Оказалось, что информация проходит по определённой иерархии —  от простого к сложному.

Первым делом воспринимается свет и темнота, а затем формы объектов. Постепенно мозг составляет картину, которую видит глаз. Учёные даже смогли понять, заметила ли мышь изменения в окружающем мире, основываясь только на активности мозга.

Когда мышь оказывалась в полной темноте, нейроны продолжали работать с замедленной скоростью. При этом порядок передачи информации нарушался. В будущем исследователи хотят использовать полученные данные, чтобы понять и другие процессы визуального восприятия.