Uztverot iluzoru kustību, apsverot Pinna-Brelstaff optisko ilūziju, kuras dēļ statiskie apļi pārvietojas dažādos virzienos, pārvietojot galvu attēla virzienā vai prom no tā, smadzeņu reģionu, kas ir atbildīgi par kustības uztveri, darbā notiek neliela (15 milisekundes) kavēšanās. Ķīniešu zinātnieki parādīja, ka tas notiek, veicot eksperimentu ar makakiem, kuru smadzeņu elektrodus implantēja. Raksts publicēts žurnālā The Neuroscience.
Optiskās ilūzijas (ja jums ir slikts priekšstats par to, kas tas ir, varat kārtot mūsu Jaunā gada pārbaudījumu “Pīle vai zaķis?”), Ir slikti saprotams vizuālās sistēmas jautājumos. Pirms desmit gadiem zinātnieki parādīja, ka, apskatot kustības optiskās ilūzijas (piemēram, to pašu Pinna-Brelstaff ilūziju), novērotā iluzora kustība smadzenēm šķiet reāla: tās uztverē ir aktīvs vidējais temporālais reģions, kas ir atbildīgs par reālās kustības apstrādi.
Tajā pašā laikā joprojām nav skaidrs, kā tieši statiskā attēlā rodas kustības ilūzija. Ķīniešu zinātnieki nolēma šo jautājumu izpētīt sīkāk Junxiang Luo vadībā no Ķīnas Zinātņu akadēmijas Neirozinātņu institūta. Viņi nolēma koncentrēties uz darbību divās redzes garozas zonās: muguras vidējā augšējā temporālā apgabala un vidējā temporālā apgabala.
Viņu eksperimentā piedalījās makakas, kuru redzes garozā tika implantēti elektrodi. Pirms eksperimenta uzsākšanas ar makakām zinātnieki veica pētījumu, iesaistot cilvēkus. Deviņiem brīvprātīgajiem tika parādītas Pinna-Brelstaff ilūzijas, kas sastāv no Gabora plankumiem, kas izvietoti vairākos apļos. Atkarībā no ilūzijas, ko zinātnieki mēģināja reproducēt, plankumi atradās aprindās ar slīpumu 45 grādi pa labi, 45 grādus pa kreisi un taisni uz priekšu, un, lai atvieglotu uzdevumu, loki vai nu paplašinājās, vai sašaurinājās. Dalībniekiem bija jāstāsta, kā pārvietojas apļi, atkarībā no tā, vai zīmējums nonāk tālāk vai tuvāk. Apgrieztā uzdevumā apļi nebija statiski, bet pārvietojās pretēji pulksteņrādītāja virzienam un pulksteņrādītāja virzienam: šajā gadījumā dalībniekiem bija jāpiezīmē, vai viņi redz apļu izplešanos vai sašaurināšanos.
Eksperimentāla paradigma un izmantotas ilūzijas, kas radītas no Gabora plankumiem.
Atkarībā no Gabora plankumu slīpuma Pinna - Brelstaff ilūzijā dalībniekiem kustības virziens šķita atšķirīgs: piemēram, kad plankumus noliec pa kreisi, apļi ilūziski pārvietojās pulksteņrādītāja virzienā, paplašinoties, un pretēji pulksteņrādītāja virzienam, kad sašaurinājās (un pretējs modelis tika novērots, kad plankumi bija slīpi pa labi). Tajā pašā laikā plankumu reālā kustība pretēji pulksteņrādītāja virzienam radīja ilūziju par sašaurināšanos plankumiem, kas riņķos pa kreisi, un kustība pulksteņrādītāja virzienā radīja paplašināšanās ilūziju (atkal plankumiem, kas slīpi pa labi, tika novērots pretējs modelis). Tajā pašā laikā apļi, kas sastāv no tieši orientētiem Gabora plankumiem, nerada nekādas ilūzijas par kustību.
Novērotās kustības modelis dažādās stimulācijās.
Tad zinātnieki veica eksperimentu ar divu makaku piedalīšanos, kuri sākotnēji iemācījās atpazīt dažādus kustības virzienus aprindās ar tieši orientētiem Gabora plankumiem: šim nolūkam apļi tika savīti pulksteņrādītāja virzienā un pretēji pulksteņrādītāja virzienam, kā arī sašaurināti un paplašināti, pēc tam viņiem tika lūgts datorā atlasīt makakas, kura kustība. viņi skatījās. Pēc veiksmīgas apmācības zinātnieki atkārtoja eksperimentu, kas tika veikts ar cilvēkiem ar pērtiķiem, mainot kustības ātrumu un divkāršojot maksimālo ātrumu. Zinātnieki ir noskaidrojuši, ka makakas iluzoru kustību uztver līdzīgi: stimula uztveres slieksnis ir atkarīgs no griešanās vai paplašināšanās / saraušanās ātruma.
Reklāmas video:
Novērotais kustības virziens ar makaku reālo virzienu.
Pēc tam, kad zinātnieki bija pārliecināti, ka makakas redz Pinna-Brelstaff ilūziju tāpat kā cilvēki, viņi veica galīgo pētījumu par viņu smadzeņu redzes garozas darbību. Zinātnieki ir noskaidrojuši, ka neironi vidējā temporālā reģiona muguras daļā un vidējā temporālā reģionā tiek vienādi aktivizēti gan novērojot reālo kustību, gan novērojot iluzoru kustību (gan aplī, gan paplašināšanās / saraušanās). Tajā pašā laikā, novērojot iluzoru kustību, vidējā augstākā temporālā gyroza muguras daļas neironi tiek aktivizēti 15 milisekundēs vēlāk, nekā novērojot reālo kustību.
Neironu aktivizācijas sākums vidējā temporālā reģionā un vidējā augšējā temporālā reģiona dorsālajā daļā, novērojot reālu (virs) un iluzoru (zem) kustību.
Abas pētītās redzes garozas daļas ir atbildīgas par sarežģītas kustības uztveri - piemēram, to, kas tiek novērota, kad apļi griežas, tuvojoties vai attālinoties. Šajā gadījumā augšējā temporālā apgabala dorsālā daļa tiek aktivizēta agrāk, acīmredzot norobežojot novērotās kustības raksturu, lai to turpinātu apstrādāt vidējais temporālais gyrus. Novērojot iluzoro kustību (tā, kas notiek optiskajās ilūzijās), šīs zonas neironiem, pēc zinātnieku domām, ir nepieciešams papildu apstrādes laiks. Balstoties uz faktu, ka Pinna-Brelstaff optiskajā ilūzijā ilūzijas kustības uztvere izrādījās līdzīga makakiem un cilvēkiem, var arī pieņemt, ka līdzīgu kavēšanos var novērot arī cilvēka smadzeņu redzes garozas darbā.
Kamēr kognitīvie un neirozinātnieki pēta to, kā cilvēki uztver optiskās ilūzijas, izstrādātāji māca neironu tīklus, lai tos izveidotu paši. Viņi to tomēr dara ne pārāk labi.
Elizaveta Ivtushok
