Новое исследование нейронов раскрывает некоторые аспекты работы внутренних органов глаза
Способность создавать мыслительные образы помогает нам запоминать, планировать, ориентироваться и создавать произведения искусства.
Способность создавать картины в прошлом позволяет нам помнить прошлое и положение в будущем. Это также позволяет нам планировать, ориентироваться и создавать произведения искусства. В обучении, опубликовано 9 апреля в Наука Исследователи сообщают, что объект воображения повторно активирует некоторые из тех же нейронов, которые изначально участвовали в его видении, что дает новое понимание того, как мыслительные образы проникают в мозг.
Предыдущие исследования, показывающие, что нейроны, участвующие в восприятии и воображении последних изображений, раскрываются. В этих исследованиях использовались различные методы, например, участникам предлагалось просмотреть, а затем представить изображение, лежащее в функции МРТ-сканера, чтобы показать, что в этих процессах участвуют одни и те же области мозга. «Но были задействованы одни и те же самые нейроны, чтобы сохранить открытый феномен», — говорит Ули Рутисхаузер, нейробиолог из Медицинского центра Сидарс-Синай в Лос-Анджелесе.
Поскольку для измерения активности нейронов потребовались электроды в головном мозге, Рутисхаузер и его коллеги изучили 16 взрослых, страдающих эпилепсией, которым уже были временно имплантированы в мозг электроды, чтобы определить причину приступов. Участники просматривали количество изображений пяти категорий — лица, текст, растения, животные и предметы обычного обихода — в то время как исследователи регистрировали активность более 700 нейронов в вентральной височной ядре — области, участвующей в представленных визуальных объектах. Из них около 450 выборочно ответили на категории стандарта. Затем машинное обучение показало, что 80 процентов нейронов, чувствительных к категории, избирательно реагируют на эти режимные визуальные особенности изображения.
Затем исследователи изучили, что произошло, когда шесть участников привели в разговор последние мыслительные образы некоторых объектов, которые они ранее видели. Около 40 процентов нейронов, активных во время восприятия, реагировали подобным образом, когда объекты визуализировались мысленным взором. Чтобы подтвердить свои выводы, исследователи использовали данные нейронных записей, чтобы реконструировать изображения, которые участники просили вспомнить.
Эти наблюдения подтверждают идею о том, что человеческий мозг реализует то, что некоторые называют генеративной моделью, где реактивный нейронный код, используемый для восприятия объектов, позволяет нам создавать мысленные образы, говорит соавтор исследования Варун Вадиа, нейробиолог из Сидарс-Синай. Кроме того, поскольку нарушения мысленных образов могут обеспечить развитие психологических состояний, таких как шизофрения и посттравматическое стрессовое расстройство, лучшее понимание нейрональных основ мысленных образов может проложить путь к новым методам лечения, включая Вадиа.
Ученые строили гипотезы о мыслительных образах и других когнитивных процессах, исходя из теории, что одни и те же нейроны активны во время восприятия и восприятия, но до сих пор по этому не было доказано, говорит Надин Дейкстра, нейробиолог из Университетского колледжа Лондона, не принимавшая участия в этой работе. «Это было исследование, которое ждали в этой области».
Пока неизвестно, можно ли реализовать аналогичные механизмы в более простых формах мысленных образов, таких как возможность создать новое произведение визуального искусства, — говорит Рутисхаузер. «Но это представляет собой четкую гипотезу о том, как такие вещи могут работать».