21 июня 09:42
39
На печать

Как «мысленный глаз» вызывает визуальные воспоминания из мозга

Мозг

Различные закономерности активности мозга помогают различать образы, вызванные из памяти, и вид физических объектов.

Представьте себе клубнику. Большинство людей могут легко отличить этот образ в своем воображении от настоящей клубники. Теперь исследователи говорят, что они выяснили, как мозг проводит это различие и в каком месте мозга происходит этот процесс.

Согласно исследованию на обезьянах, ключевой частью мозга является первичная зрительная кора, которая также участвует в зрении . Авторы обнаружили, что нейроны в этой области демонстрируют другой паттерн активности для изображений, вызванных в воображении из памяти, по сравнению с таковым для визуального ввода в реальном времени. Они пришли к выводу, что первичная зрительная кора имеет решающее значение для воспроизведения изображений, хранящихся в памяти.

«Это интригующее исследование, которое во многих отношениях выходит за рамки того, что мы знаем», — говорит когнитивный нейробиолог Флорис де Ланге из Университета Радбауд в Неймегене, Нидерланды, который не принимал участия в работе. Но другие специалисты в этой области, такие как Хулио Мартинес-Трухильо, когнитивный нейрофизиолог из Западного университета в Лондоне, Канада, говорят, что другая область мозга, префронтальная кора , с большей вероятностью, чем зрительная кора, является ключевой для запоминания изображений.

Исследование было опубликовано сегодня в журнале Science Advances .

Вспомнить все

Яркие воспоминания об объектах или сценах, которые мелькают перед мысленным взором, как на экране, называются зрительными воспоминаниями. Ученые уже давно задаются вопросом, где в мозгу создаются эти воспоминания. Одной из областей-кандидатов является первичная зрительная кора, которая преобразует необработанные сенсорные сигналы, поступающие от глаз, в восприятия, которые передаются в другие области мозга.

Изображения человеческого мозга «предполагают, что первичная зрительная кора является основным местом зрительной памяти», говорит когнитивный нейробиолог Дацзюнь Син из Пекинского педагогического университета, который руководил последним исследованием. Но эти изображения не измеряют активность нейронов напрямую. В результате, говорит Син, прямых нейронных доказательств роли первичной зрительной коры было мало.

Для текущего исследования авторы обучили двух макак (одну Macaca fascicleis и одну Macaca rhesus ) выполнять различные задачи на запоминание и записали данные с массива микроэлектродов, имплантированных в первичную зрительную кору каждой обезьяны.

По словам Сина, массив измерил активность 60–70 нейронов, что намного больше, чем отдельные нейроны, измеренные во время большинства предыдущих исследований. Более того, команда продолжала измерения в течение нескольких месяцев, тогда как предыдущие исследования обычно записывали всего несколько часов.

Когда обезьяны запоминали изображения, пространственная картина активности их нейронов отличалась от той, которая регистрировалась, когда они на самом деле на что-то смотрели. Исследователи смогли определить, запоминают ли обезьяны цвета, лица или ориентацию фигур, просто по паттерну активации нейронов.

Обезьяна видит

«Самой умной частью работы была задача ассоциации», — говорит де Ланге. За десятки тренировок обезьяны научились ассоциировать цвет — красный или синий — с изображением черно-белых полос, вертикальных или наклонных. Обезьянам показали одно из полосатых изображений и попросили запомнить соответствующий цвет. Нейронная активность показала, что первичная зрительная кора каждой обезьяны представляла цвет во время выполнения задания. Они не смотрели ни на какой цвет, что исключает «более скучные интерпретации» результатов, говорит де Ланге, «что [они] видели эхо сенсорного стимула». Обезьяны, должно быть, видели цвет мысленным взором.

Син интерпретирует результаты как означающие, что первичная зрительная кора необходима для зрительной памяти. Хотя это возможно, эти результаты не подтверждают это убедительно, говорят и де Ланге, и Мартинес-Трухильо.

«Существует вероятность того, что фактическое кодирование памяти происходит где-то в другом месте, и то, что вы видите в первичной зрительной коре, — это последующие последствия», — говорит де Ланге. Чтобы проверить это, говорит он, исследователям нужно будет воздействовать на первичную зрительную кору и посмотреть, смогут ли животные по-прежнему вспоминать зрительные воспоминания.

Мартинес-Трухильо утверждает, что для зрительной памяти важна другая область мозга — префронтальная кора. По его словам , наблюдательные исследования проведенные почти столетие назад, показали, что когда у людей возникают поражения в префронтальной коре, их память нарушается.

Подписаться

Информационное агентство Да - Да Новости в Telegram