Договоренность с самим собой. Ученые выяснили, как мозг создает целостную картину мира

Иногда то, что мы видим по первому мнению, кажется непонятным: тень на мгновение напоминает человеческое лицо или один объект ошибочно воспринимается другим. Однако мозг способен мгновенно разрешать подобные визуальные конфликты.

Результаты нового исследования, опубликованного в научном журнале Nature Neuroscience, показывают, что разные участки зрительной коры постоянно обмениваются сигналами и сравнивают собственные интерпретации, пока не сформируют согласованную и целостную картину окружающего мира.

Команда ученых под руководством Митры Джавадзаде из Лаборатории Колд-Спринг-Харбор в сотрудничестве с коллегами из Кембриджского университета и Университетского колледжа Лондона сосредоточила внимание на изучении взаимодействия между двумя ключевыми зонами неокортекса: первичной зрительной корой (V1) и латером. Исследователи отмечают, что обработка визуальной информации не является линейным процессом в одном направлении. Эти специализированные участки ведут постоянный двусторонний диалог, согласовывая миллионы сигналов, поступающих от органов чувств.

Чтобы раскрыть детали этого процесса, ученые провели эксперименты на испытуемых животных, которых научили различать два визуальных паттерна, наклоненных в противоположных направлениях. Временно отключая одну из областей и анализируя поведение другой исследователи построили модель искусственной нейронной сети для описания цепи V1-LM. Полученные данные проявили невероятную закономерность: противоречащая между двумя зонами мозга активность исчезала всего за доли секунды, тогда как общие, согласованные сигналы сохранялись и стабилизировали восприятие. Исследователи назвали этот феномен «формированием консенсуса».

Ученые стремятся выяснить, является ли этот механизм универсальным для всего неокортекса. Не исключено, что схожие принципы задействованы, когда мозг пробует примирить противоречивые сигналы от разных органов чувств — к примеру, когда зрительная информация не совпадает со звуковой. Понимание того, как разные центры нервной системы достигают единого решения, не только расширяет наши знания о работе человеческого организма, но может вдохновить разработчиков искусственного интеллекта на создание более устойчивых к противоречивым данным компьютерных систем.