Исследователи Института Макса Планка обнаружили, что наше восприятие управляется одиночными нейронами. Эти нейроны позволяют запоминать детали информации, чтобы затем ее использовать в качестве накопленного опыта, который позволяет нам отличать один однотипный объект от другого.
Восприятие – это сложный процесс приема и преобразования информации, обеспечивающий организму отражение объективной реальности и ориентировку в окружающем мире. Как форма чувственного отражения предмета оно включает обнаружение объекта в поле восприятия, различение отдельных признаков в объекте, выделение в нем информационного содержания, адекватного цели действия, формирования образа восприятия.
В этом нет ничего нового, конечно. Но исследователи мозга задались вопросом - как различные виды информации объединяются в мозгу и под каким принципом осуществляется это объединение, а также как воспринятые объекты представлены там. Ученые из Отделения Биологической Кибернетики Института Макса Планка осуществили эксперименты, которые впервые доказали, что одиночные невроциты в мозгу ответственны за управление нашим восприятием, обеспечивая возможность накопления опыта. Они сообщили о своих результатах в последнем выпуске журнала "Природа" 17 января 2002 года.
Наше восприятие объектов зависит от нашего предшествующего опыта с ними. Большинство людей способно отличить воробья от синицы, хотя они очень схожи по размерам и строению и принадлежат к одному виду, а лягушка, например, их различить не способна. Способность экспертной оценки и анализа заостряет наши возможности замечать более мелкие детали объектов. Чем больше мы учимся относительно деталей и свойств, принадлежащих объекту, тем более знакомыми они для нас станут и тем по большему количество мелких деталей мы сможем находить различие однотипных объектов. Таким образом, мы продолжаем делать обобщения, но эти обобщения становятся лучше и точнее все время.
В частности, хирург легко отличит здоровый орган от больного по рентгеновскому снимку, а человек, не имеющий никакого опыта и знаний в медицине никаких выводов из этого снимка сделать не сможет. Это происходит по тому, что в его мозгу нет запаса информации относительно отличительных особенностей, которые выявляются по расположению деталей на снимке.
Исследовательская группа из Отделения Биологической Кибернетики Института Макса Планка изучала те процессы, которые случаются в мозгу, когда мы знакомимся с объектами. Чтобы осуществить задуманное, они сначала учили обезьян макаку-резуса категоризировать объекты согласно удельным их особенностям. Обезьяны - идеальные подопытные для таких экспериментов, поскольку их способности по классификации задача и организации их визуальной системы поразительно схожи с человеческими. В то время как обезьяны "работали", ученые наблюдали действие их нейронов в области мозга, называемой "низшей височной корой". Сегодня мы знаем, что эта область ответственна за распознавание объектов.
Обезьянам показывали ряд
рисунков линии лиц на компьютерном
мониторе (в другой серии экспериментов
обезьяны учились распознавать рыб). Лица
состояли из контура головы и четырех
отличительных особенностей: высоты
расположения глаз, их фокус, вытянутость
лица и расположение рта. Каждая из этих
особенностей могла появляться в одном из
трех различных вариантов, которые отличают
внешние черты лиц разных людей.
Предложенные обезьянам изображения видны
на рисунке.
В результате этих исследований ученые Макса Планка определили, что одиночные нейроны в височной коре головного мозга реагируют на две особенности - "высоту расположения глаз" и "расстояние между ними (фокус)". Действие этих нейронов проявлялось более сильно, когда эти две отличительных особенности ставились обезьянам в задачу сравнения. Другие две особенности "вытянутость лица" и "высота расположения рта" вызвали только реакцию безразличия. Другими словами, эти специализированные нейроны обезьян учились различать между этими двумя категориями типов лица.
После обучения животные оказались способны идентифицировать "соответствие" лиц, по всем критериям. Исследовательская группа сделала вывод, что, очевидно, имеются одиночные нейроны, которые заостряют наше восприятие, когда они обучены. Делая обобщения наш мозг способен кодировать и интерпретировать то, что мы видим вокруг нас.
