На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)

Свежие комментарии

  • Владимир
    Риск снижается, но все равно в итоге приводит к 100 % смертности.Инфаркт миокарда ...

Как мозг отделяет восприятие от памяти

В то время как предыдущие исследования указывают на частичное совпадение активности мозга во время восприятия и во время извлечения образов из памяти, новое исследование, опубликованное в Nature Communications, показывает, что они систематически различаются. Исследователи обнаружили, что мозг работает совершенно по-разному, когда мы вспоминаем то, что видели когда-то, по сравнению с тем, когда мы видим что-то впервые.

 

alt

Извлечение из памяти каких-либо пережитых жизненных эпизодов позволяет людям вспоминать детали предыдущего опыта. На протяжении десятилетий считалось, что в процессе извлечения происходит повторная активация той же нейронной активности, которая имела место во время восприятия изначального события. То есть, к примеру, попытки вспомнить лицо друга могут вызвать ту же нейронную активность, которая присутствовала, когда вы видели его лицо вживую.

Действительно, сходства активности во время восприятия и вспоминания существуют. Это подтверждается данными нейровизуализации, которые демонстрируют, что одни и те же зрительные области коры, активные во время восприятия, также активны во время представления (воображения) того же события и поиска в долговременной памяти. При этом сила и характер активности зрительной коры связаны с успехом при воспроизведении в задачах на память. 

Однако, несмотря на кажущиеся совпадения, паттерны активности все же отличаются. Вопрос о том, какие именно свойства нейронной активности воспроизводятся в зрительной коре при извлечении из памяти, а какие нет, пока остается без ответа. 

Поиском ответа на этот вопрос озаботились исследователи из Колумбийского университета (США). Они полагают, что эти различия при восприятии и вспоминании связаны с архитектурой самой зрительной системы и с тем, что процессы зрения и памяти порождают разные паттерны активности в этой архитектуре. И наверняка они имеют решающее значение для лучшего понимания поведения памяти и связанных с ним недугов.

В новой работе исследователи при помощи функциональной МРТ (фМРТ) измеряли реакции зрительной коры испытуемых во время выполнения двух типов задач: 1) восприятия, когда они рассматривали сигналы (геометрические фигуры в разных местах на экране компьютера) и связанные с ними пространственные стимулы (углы – или локации, специально отведенные под определенные фигуры); 2) памяти, когда их просили посмотреть на сигналы и вспомнить связанные с ними пространственные стимулы. Изменение расположения этих визуальных форм в экспериментах позволило исследователям очень точно отслеживать и понимать активность памяти в зрительной системе.

alt

Экспериментальные стимулы. a. Голубым подсвечены четыре фигуры и точки их расположение на экране, которые использовались в тестировании с фМРТ. Промежуточные паттерны и места использовались в качестве приманки во время поведенческой тренировки. b. Во время поведенческого тренинга непосредственно перед сканированием участники узнали, что каждая из четырех цветных точек фиксации связана с уникальным стимулом, появляющимся в уникальном месте поля зрения. c. Во время обучения участники чередовали учебные и тестовые блоки. Во время учебных блоков участникам предъявлялись ассоциации при сохранении центральной фиксации. Во время тестовых блоков участникам предъявлялись сначала сигналы, а затем тестовые зонды. В каждом испытании участники давали ответы «да/нет» на вопрос о том, был ли стимул представлен в присущей ему локации и был ли он целевым рисунком. CreditSerra EFavila et al. / Nature Communications 2022

Результаты, как и ожидалось, показали некоторое сходство между активностью нейронов во время восприятия (первоначальной обработки) геометрических фигур и при попытке вспомнить их. Те части зрительной коры, которые были задействованы при первом видении фигур, также оказались активными во время обработки памяти. Однако же активность во время запоминания весьма отличалась от активности во время восприятия. Многие из этих различий связаны с тем, как визуальные сцены отображаются в мозге.

Зрительные области мозга человека организованы иерархически. Первичная зрительная кора (V1) – это область, находящаяся внизу иерархии, которая получает визуальные входные данные. От нее сигналы передаются на последующие уровни для дальнейшей обработки — во вторичную зрительную кору (V2), затем V3 и т. д. V1отображает визуальную сцену в мельчайших пространственных деталях и точно фиксирует пространственное расположение изображений, в то время как высшие области мозга извлекают более сложную информацию: форму объекта, его цвет, отношение к какой-либо категории (чашка или миска). Но то, что приобретается в сложности, теряется в пространственной точности.

Однако по мере того, как более высокие области извлекают более сложную информацию, они меньше заботятся о точном пространственном расположении изображения. Исследователи обнаружили, что во время зрительного восприятия небольшого объекта активируется небольшая часть первичной зрительной коры, большая часть вторичной и еще большие части высших отделов коры. Это было ожидаемо из-за известных свойств визуальной иерархии. Однако также они обнаружили, что эта прогрессия теряется при попытке вспомнить визуальный стимул (то есть при активации процесса извлечения из памяти). 

alt

На иллюстрации показано, как мозговая активность распространяется в восприятии, подобно тому, как чернила растекаются по сложенным стопкой листам бумаги, и в памяти, в которой активность более постоянна на нескольких картах мозга. Credits: Джонатан Винавер, факультет психологии Нью-Йоркского университета / Нью-Йоркский университет.


Как объясняют авторы работы, в восприятии активность мозга становится более рассредоточенной по мере продвижения вверх по иерархии структур обработки информации. И, напротив, в памяти активность, начинающаяся на вершине иерархии, уже рассредоточена и не может сужаться по мере спуска вниз, поэтому остается относительно постоянной.

В совокупности, как отмечают авторы, эта работа способствует подробному описанию реактивации зрительной коры и проливает свет на более широкие вычислительные принципы, управляющие нисходящими процессами в сенсорных системах.

ТекстАнна Удоратина

Perception and memory have distinct spatial tuning properties in human visual cortex by Serra E. Favila et al. Nature Communications. Published October 2022.

DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-33161-8

Adblock test (Why?)

Ссылка на первоисточник

Картина дня

наверх