Если вы ищете конкретный объект ?? сказать желтый карандаш ?? на загроможденном столе, как ваш мозг работает, чтобы визуально найти его?
Впервые группа, возглавляемая нейробиологами из Университета Карнеги-Меллона, определила, как различные нервные области взаимодействуют между собой, чтобы определить, на что визуально обращать внимание, а на что игнорировать. Это открытие является важным открытием для зрительного познания и послужит ориентиром для будущих исследований расстройств зрения и дефицита внимания.
В исследовании, опубликованном в Journal of Neuroscience, использовались различные методы визуализации мозга, чтобы показать, как именно зрительная кора и теменная кора передают прямую информацию друг другу через связи белого вещества, чтобы специально выделить ту информацию, которую вы хотите видеть.
"Мы продемонстрировали, что внимание – это процесс, в котором существует взаимно однозначное соответствие между первым местом, где визуальная информация поступает из глаз в мозг, а затем в другие части мозга," сказал Адам С. Гринберг, научный сотрудник факультета психологии Дитрихского колледжа гуманитарных и социальных наук и ведущий автор исследования.
"С таким большим количеством информации в визуальном мире драматично думать, что за вами стоит целая система, которая знает, на что обращать внимание," сказала Марлен Берманн, профессор психологии в CMU и известный эксперт по использованию изображений мозга для изучения системы зрительного восприятия. "Механизмы показывают, что вы действительно можете управлять зрительной системой ?? вы разумно и разумно управляете своей собственной сенсорной системой, что помогает облегчить ваши действия в мире."
Для исследования группа исследователей провела две серии экспериментов с пятью взрослыми. Сначала они использовали несколько различных функциональных сканирований мозга, чтобы определить области мозга, отвечающие за визуальную обработку и внимание. В одном задании участники смотрели на точку в центре экрана, в то время как шесть стимулов танцевали вокруг точки. Во втором задании участникам предлагалось поочередно реагировать на стимулы. Эти сканирования определили области как зрительной, так и теменной коры. Затем исследователи могли искать возможность связи между этими регионами.
Во второй части эксперимента были собраны анатомические данные о связности белого вещества мозга, в то время как участники сканировали мозг без выполнения каких-либо задач. Затем исследователи объединили результаты с результатами функциональных экспериментов, чтобы показать, как волокна белого вещества отслеживаются из областей, определенных ранее, зрительной коры и теменной коры. Результаты показали, что связи белого вещества отображаются систематически, а это означает, что существуют прямые связи между соответствующими местоположениями полей зрения в зрительной коре и теменной коре.
Исследователи использовали метод под названием "визуализация спектра диффузии," новая процедура, впервые примененная в Карнеги-Меллоне и Университете Питтсбурга для создания оптоволоконных трактов связи белого вещества. Этот метод был объединен с трактографией с высоким разрешением и предоставляет ученым более точные оценки проводных связей между областями мозга и повышенную точность по сравнению с традиционными методами трактографии, такими как те, которые обычно используются с диффузионно-тензорной визуализацией.
"Работа, проделанная в сотрудничестве с исследователями Университета Питтсбурга, использует совершенно новую, точную и передовую методологию," Берманн сказал.
"Поскольку мы знаем, что обучение может изменить белое вещество, возможно, с помощью обучения улучшится способность отфильтровывать неактуальную или нежелательную информацию," Гринберг сказал.