Ученые из Университета Пенсильвании и Левенского католического университета выяснили, как зрительный центр человеческого мозга сохраняет информацию о движущихся объектах. Скорость обработки информации становится медленнее в глубинных слоях коры. Таким образом удается избежать многочисленных колебаний, возникающих в нейронах на более ранних этапах при наблюдении за перемещением объекта. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
«Одна из самых больших проблем всех сенсорных систем, в том числе зрительной, — поддержание последовательного представления об окружении, несмотря на постоянные изменения, — объясняет соавтор исследования Давид Зокколан. — Множество объектов вокруг нас, как и мы сами, постоянно находятся в движении. Это вызывает быстрые колебания сигналов, получаемых сетчаткой. До сих пор оставалось непонятно, происходит ли то же самое в глубоких слоях зрительной коры, где происходит обработка информации».
Сигналы, производимые сетчаткой после предъявления зрительных стимулов, проходят несколько этапов обработки в зрительной коре. Это позволяет нам распознавать знакомый объект независимо от его положения. Это было продемонстрировано для статических стимулов и может объясняться инвариантностью кодирования изображений, которая выстраивается по корковой иерархии. Для исследования аналогичных процессов для динамических объектов ученые проанализировали сигналы, производимые нейронами в зрительных областях коры грызунов.
Визуальные стимулы в экспериментах были разными видеоклипами и фильмами, где объекты перемещались с различной скоростью. Ученые разработали теоретическую модель, которая связывала изображения в фильмах с активностью конкретных нейронов, чтобы определить, как сигналы мозга развиваются в разных временных масштабах. Оказалось, что обработка визуальных образов становится медленнее в глубинных слоях коры. Ее разные уровни обрабатывают информацию в разных временных масштабах.
Ученые наблюдали так называемое «перцептивное постоянство», позволяющее видеть вещи с разных ракурсов, не переосмысливая их сути. Это устраняет колебания, возникающие на более ранних этапах обработки информации. В более глубоких областях коры нейронная реакция сохраняется в течение нескольких сотен миллисекунд после стимула, что гарантирует правильную обработку информации и калибровку реакции на стимул.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
