Исследователи выявили в зрительной коре нейроны, которые могут предсказать предстоящий визуальный стимул. Георг Келлер (Georg Keller) и его группа в Институте биомедицинских исследований Фридриха Мишера (Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research (FMI) обнаружили в зрительной коре нейроны, активность которых предсказывает предстоящий визуальный стимул. Эта активность появляется с опытом и связана с фактическим сенсорным входом. Таким образом, то, что мы видим — это комбинация того, что мы ожидаем увидеть и того, что мы видим на самом деле.
Такое случалось с каждым: мы не замечали новые очки друга, новую прическу нашей половинки, или опечатку в заголовке статьи. Мы просто не видели то, что находилось прямо перед нашими глазами. Георг Келлер, младший руководитель группы в FMI, и его команда недавно обнаружили, что эти оплошности — не следствие безразличия, а могут быть объяснены с биологической точки зрения.
На иллюстрации: С опытом активность четко определенных нейронов в зрительной коре предсказывает предстоящий визуальный сигнал. То, что мы ожидаем увидеть и что мы на самом деле видим помогает нам прочесть этот текст или ведет к ошибкам. Credit: Neurosciencenews.com
В подробном исследовании, опубликованном в Nature Neuroscience, ученые показали, что с опытом определенные нейроны в зрительной коре предсказывают специфические визуальные “входы” в четко определенных ситуациях.
Келлер объясняет: “Мозг генерирует предсказания того, что мы увидим. Например, когда мы видим человека день за днем, мы знаем, чего ожидать и “создаем” внутренний образ этого лица; эти ожидания затем влияют на то, что мы видим на самом деле.”
В экспериментах мыши учились проходить через виртуальный тоннель с разными образами на туннельной стене, служащими визуальными сигналами. По мере того, как мыши приобретали опыт, специфический ответ наблюдался в четко определенных нейронах в зрительной коре, которые прогнозировали предстоящий стимул. По словам первого автора Ариса Физера (Aris Fiser), аспиранта лаборатории Келлера, эти клетки были активны только перед появлением определенного визуального сигнала. Наблюдая за этими клетками, можно предугадать, что увидит мышь.
Сигналы от этих нейронов затем передаются дальше в зрительной коре и объединяются с фактическими сенсорными сигналами, приходящими от глаз.
Кроме того, если мышь не столкнулась с ожидаемым стимулом, подгруппа нейронов в зрительной коре избирательно и четко отвечает на это отсутствие.
Келлер комментирует: «Мы показали, что зрительная обработка подвержена влиянию ожиданий. Эти ожидания формируются исходя из опыта и могут как подавлять, так и улучшать ответ на отклонения. Таким образом, визуальное восприятие — это комбинация того, что мы ожидаем увидеть и того, что мы видим на самом деле».
Текст: Асват Валиева
Experience-dependent spatial expectations in mouse visual cortex
Aris Fiser, David Mahringer, Hassana K Oyibo, Anders V Petersen, Marcus Leinweber and Georg B Keller
Nature Neuroscience. Published online September 12 2016 doi:10.1038/nn.4385
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.
