Iepriekšējās zināšanas paātrina smadzeņu atpazīšanu

Lai gan cilvēka smadzenes ir neticami ātras, vizuālo iespaidu apstrāde ir sarežģīts darbs, lai smadzenes aizņemtu vairākus simtus milisekunžu, pirms tās nonāk mūsu apziņā.

Jauni pētījumi atklāj, ka atpazīšana var tikt paātrināta, ja smadzenēm ir kāda iepriekšēja informācija - tas ir, kad tās jau zina, ko tās redzēs. Pētījums apgāž to, ko pieņēma neirozinātnieki - ka procesi, kas noveda pie apzinātas uztveres, bija diezgan stingri un ka to laiks nemainījās.

Ceļā no acs, vizuālos stimulus dažādos veidos analizē dažādi apstrādes posmi smadzenēs. Tikai tad, kad tie ir izgājuši vairākus apstrādes soļus, stimuli sasniedz apzinātu uztveri. Šī neapzināta apstrāde pirms uztveres parasti ilgst apmēram 300 milisekundes.

Pētnieki Maksa Planka smadzeņu pētījumu institūtā Frankfurtē, Vācijā, spēja pierādīt, ka šī procesa laiks, kas nebūt nav stingrs, patiesībā ir mainīgs.Eksperimentā dalībnieki efektīvāk un ātrāk uztvēra stimulus, ja zināja, ko gaidīt.

Lai to izmeklētu, zinātnieki parādīja dalībniekiem attēlus ar nejauši sadalītu punktu fonu monitorā. Attēlu secības laikā punktu sadalījums sistemātiski mainījās tā, ka pamazām parādījās simbols.

Pēc katra attēla dalībnieki norādīja, vai viņi var redzēt simbolu, nospiežot pogu.

Tiklīdz simbols bija pilnībā parādījies un bija skaidri atpazīstams, zinātnieki uzrādīja to pašu attēlu secību apgrieztā secībā, tā ka simbols atkal pamazām izgaist. Visa eksperimenta laikā tika mērīta dalībnieku elektroencefalogrāfiskā (EEG) aktivitāte.

Dalībniekiem bija nepieciešams samērā ilgs laiks, lai atpazītu simbolu pirmajā attēlu secībā ar pieaugošu redzamību, bet otrajā, reversajā attēlu attēlojumā izpratnes slieksnis bija daudz zemāks. Dalībnieki varēja atpazīt burtus pat ar ļoti sliktu izšķirtspēju.

"Cerības, kas balstītas uz iepriekš iegūto informāciju, acīmredzot palīdz apzināti uztvert objektu," sacīja pētījuma pirmā autore doktore Lūcija Meloni.

Kad dalībnieki zināja, kurš simbols slēpjas nejaušā trokšņa laukā, viņi to varēja labāk uztvert. Tādējādi zinātnieki ir apstiprinājuši iepriekšējos pētījumus, saskaņā ar kuriem cilvēki labāk uztver kustīgos objektus, ja viņi jau zina, kādā virzienā objekti pārvietosies.

Turklāt EEG aktivitātes mērījumi sniedza pārsteidzošus rezultātus.

"Mēs noskaidrojām, ka EEG aktivitātes laiks apzinātai uztverei mainījās atkarībā no personas cerībām," sacīja Melloni.

Ja dalībnieki varēja paredzēt, ko viņi redzēs, apzinātai uztverei raksturīgais EEG modelis notika 100 milisekundes agrāk nekā bez iepriekšējām cerībām. Tādējādi zinātnieki, iespējams, ir atraduši pārliecinošu skaidrojumu citu neirozinātnisko pētījumu grupu pretrunīgajiem rezultātiem.

Atkarībā no pētījuma viņi dažreiz bija atklājuši ļoti agru un dažreiz ļoti vēlu EEG darbību, kas korelē ar apzinātu uztveri.

“Mūsu pētījums izskaidro šo laika mainīgumu. Acīmredzot smadzenes neapstrādā stimulus stingri un ar tādu pašu ātrumu; drīzāk tas ir elastīgs, ”sacīja Makss Plankas Neirofizioloģijas departamenta direktors doktors Volfs Singers.

Tādējādi apstrāde notiek ātrāk, ja smadzenēm atliek tikai salīdzināt ienākošo vizuālo informāciju ar iepriekš noteikto cerību. Tā rezultātā apzināta uztvere notiek agrāk. Turpretī, ja smadzenēm ir jānovērtē stimuls no nulles iepriekšējas informācijas trūkuma dēļ, apstrāde aizņem ilgāku laiku.

Šie rezultāti var parādīt, ka iepriekšējie EEG pētījumi ir interpretēti nepareizi.

"Tā kā interpretācija lielā mērā ir atkarīga no notikumu secības, EEG darbība, iespējams, ir nepareizi piešķirta apziņas procesiem," sacīja Singers. "Ņemot vērā šos rezultātus, šķiet, ka ir nepieciešams atkārtoti izpētīt apziņas neironu korelātus."

Avots: Max Plank institūts

!-- GDPR -->