Исследователи из Северо-Западного университета в Чикаго, возглавляемые когнитивным нейробиологом Родриго Брагой, совершили прорыв в понимании того, как наш мозг конструирует ментальные образы. Оказалось, что процесс воображения — это не простое воспроизведение увиденного или услышанного, а сложный механизм, задействующий иные нейронные сети, нежели те, что отвечают за непосредственное восприятие реальности.
В ходе эксперимента, результаты которого были опубликованы 31 марта в престижном научном журнале Neuron, учёные предложили восьми добровольцам выполнить ряд задач, находясь внутри аппарата МРТ. Участникам требовалось мысленно воссоздавать различные сцены, лица, а также звуки — от чужой речи до внутреннего монолога и абстрактных шумов. Ключевой особенностью исследования стал отказ от традиционного усреднения данных по всей группе: вместо этого для каждого из восьми испытуемых была создана индивидуальная карта мозговой активности, что позволило получить исключительно точные и достоверные результаты.
Если вы когда-либо представляли водопад, то, вероятно, ваш мысленный взор рисовал туманный каскад, низвергающийся в лазурный бассейн в окружении густых деревьев, а воображаемый слух улавливал грохот падающей воды. Однако, как выяснили учёные, нейронные механизмы, стоящие за этим процессом, принципиально отличаются от тех, что активируются при реальном созерцании или прослушивании водопада.
Мозг задействует мультисенсорные зоны, а не специализированные
Сенсационным открытием стало то, что совпадения между процессами воображения и восприятия — как для слуховых, так и для визуальных образов — были обнаружены отнюдь не в тех участках мозга, которые специализируются на обработке сигналов только от одного органа чувств. Вместо этого, ключевая активность разворачивалась в областях коры высокого уровня, которые принимают и интегрируют несколько типов сенсорной информации одновременно, — так называемых мультисенсорных зонах.
Сам Родриго Брага, вспоминая свой подростковый опыт, отмечает, что впервые осознал странность внутреннего голоса, звучащего у него в голове. «Когда я был подростком, я помню, как впервые осознал, что слышу в своей голове какой-то голос и думаю: „О, это действительно странно“», — поделился нейробиолог из Медицинской школы имени Фейнберга Северо-Западного университета. Это личное наблюдение, по сути, и подтолкнуло его к многолетнему исследованию механизмов, лежащих в основе ментальных образов.
Таким образом, создание неспецифической сцены или звука, вызывающего сигналы мозговых сетей, реагирующих более чем на одно чувство, оказалось фундаментальным принципом работы воображения. Вместо того чтобы просто «перематывать» запись увиденного или услышанного, наш мозг конструирует новые образы, задействуя сложные интегративные сети, что кардинально меняет представление о природе человеческой фантазии.
рытые подсказки, например «представьте себе замок на холме» или «представьте себе рок-песню, играющую по радио». После каждой подсказки они спрашивали участников о визуальном и слуховом опыте. Основным аспектом опыта, на котором они сосредоточились в сканере, была яркость или то, что было очень ярким и реалистичным, был этот опыт.
По поводу работы сканера команда затем задала дополнительные вопросы, чтобы понять детали каждого опыта, и то, какие аспекты делают один мысленный образ более ярким, чем другой. Например, они спрашивали участников, они откровенно соглашались или не соглашались с такими положениями, как «Я приводил к себе расположение объектов, людей или мест».
«Это одна из многих статей, которые выходят в последние годы и пытаются разрушить эту неясную связь», — говорит когнитивный психолог Альфредо Спагна из Университета Джона Кэбота в Риме, который не участвует в мероприятии.
Команда использовала это разделение по случайности, чтобы сгруппировать данные в две группы: место и события, с одной стороны, речь и язык — с другой. В ходе испытаний участники сообщали, что думали о месте или событиях, они сообщали о высокой визуальной четкости. Активность их мозга также возросла’ «сеть по умолчанию А», система, связанная с пространственной обработкой. Размышляя о речи или языке, участники отмечали низкую слуховую активность и действовали языковую сеть, которая обычно переходит в чтении или прослушивании речи.
Обе сети являются тем, что исследователи называют «трансмодальными», то есть они реагируют на новую информацию независимо от того, через какой смысл она пришла.
В то время как другие исследования наблюдали активность в зрительно-сенсорных или репрезентативных областях мозга, когда участники проявляли конкретные объекты, которые они недавно видели, целостные подсказки в этом выводе дали другие результаты. «Основные зрительно-сенсорные реакции реагируют на такие детали, как края, цвет и ориентационные линии», — говорит когнитивный нейробиолог Натан Андерсон из области Бригама Янга в Прово, штат Юта. «Есть некоторые свидетельства того, что люди не обязательно представляют себе мелкие детали, когда представляют собой целостную ситуацию».
Результаты не являются особенно удивительными, поскольку подсказки не требовались участниками, представленными продвинутыми визуальными или слуховыми методами, — говорит Стивен Косслин, когнитивный нейробиолог из Гарвардского университета, который не участвовал в этом развитии. «Было бы полезно обвиняемым рассмотреть вклад различных компонентов в их сложные задачи».
Спагна, например, считает эти открытые подсказки независимого этапа исследования. По его словам, мыслительные образы, вероятно, ближе к воображению замка на холме, чем к мельчайшим деталям изображения, которые вы видели на экране. «Вот для чего нужны изображения».