Разные части мозга отвечают за обработку разных потоков сенсорной информации, однако наш опыт мира обычно ощущается как единое целое, а не как набор независимых фрагментов. Понимание того, как эти специализированные системы координируют свою работу, остается одной из важных задач нейробиологии. Исследователи из США и Великобритании сосредоточились на двух областях зрительной коры: первичной зрительной коре (V1), которая первой обрабатывает поступающую от глаз информацию, и латеромедиальной зрительной области (LM), расположенной на следующем уровне обработки. Эти области постоянно обмениваются сигналами, пишет Science Daily.
Разные части мозга отвечают за обработку разных потоков сенсорной информации, однако наш опыт мира обычно ощущается как единое целое, а не как набор независимых фрагментов. Понимание того, как эти специализированные системы координируют свою работу, остается одной из важных задач нейробиологии. Исследователи из США и Великобритании сосредоточились на двух областях зрительной коры: первичной зрительной коре (V1), которая первой обрабатывает поступающую от глаз информацию, и латеромедиальной зрительной области (LM), расположенной на следующем уровне обработки. Эти области постоянно обмениваются сигналами.
Чтобы изучить, как происходит такое взаимодействие, ученые обучили мышей различать два зрительных паттерна — полосы, наклоненные в противоположные стороны. За распознавание одной из фигур животные получали награду. Одновременно исследователи регистрировали активность нейронов в V1 и LM, а в отдельных экспериментах на короткое время подавляли работу одной из областей, наблюдая, как после этого ведет себя другая. Всего были проанализированы сигналы 194 нейронов V1 и 228 нейронов LM у семи мышей.
Затем эти данные использовали для создания математической модели, воспроизводящей работу цепи V1–LM. Это позволило исследователям экспериментировать с моделью и проверять, что происходит при изменении активности отдельных нейронов.
Именно здесь обнаружился главный результат работы. В каждый момент времени V1 и LM могут формировать различающиеся варианты активности — то есть «предлагать» разные интерпретации поступающей визуальной информации. Однако взаимные связи между областями действуют не одинаково на все эти сигналы. Если активность двух областей согласуется, соответствующий сигнал поддерживается и затухает медленнее. Если же области дают противоречащие друг другу сигналы, такая активность, наоборот, быстро угасает.
Проще говоря, мозг не просто передает информацию из одной области в другую. Две области постоянно влияют друг на друга, постепенно отбрасывая несовместимые варианты и сохраняя те, которые обе системы поддерживают. В результате спустя некоторое время в сети остается преимущественно согласованный вариант активности (визуально наблюдаемой реальности). Именно этот процесс исследователи назвали «построением консенсуса».
Это позволяет по-новому взглянуть на проблему объединения информации в мозге. Отдельные области не обязательно должны одинаково интерпретировать сигнал с самого начала. Их согласованное представление может формироваться динамически — за счет постоянного обмена сигналами.
Авторы обнаружили, что согласованные и противоречивые паттерны действительно затухают с разной скоростью, как и предсказывала их модель.
Пока исследователи изучили только две области зрительной коры у мышей, поэтому говорить о доказанном универсальном механизме работы мозга преждевременно. Следующий вопрос заключается в том, работает ли тот же принцип между другими областями неокортекса. Например, когда зрительная информация противоречит слуховой, может ли мозг использовать похожий механизм для согласования двух источников данных? Если это подтвердится, «построение консенсуса» может оказаться одним из общих принципов, с помощью которых мозг объединяет работу множества специализированных областей в единое восприятие.
Ученые давно подтвердили то, что кажется очевидным: чем дольше смотришь на предмет, тем лучше его запоминаешь. Однако то, что этот закон работает и в случае субъективного восприятия времени, нейробиологи установили только в 2024 году. Они выяснили, как наше восприятие времени искажается под действием зрительных образов.
