Новое исследование, проведенное в Университете Рокфеллера (Rockefeller University), показывает, что нейроны в зрительной коре гораздо более адаптивны, чем предполагалось ранее. Эти клетки динамически реагируют на сложные стимулы, особенно во время задач распознавания объектов. Традиционно считалось, что визуальная обработка идет в одном направлении — от первичных зрительных областей к более высоким. Однако, результаты исследования указывают на важную роль обратной связи, которая передает предварительные знания и поведенческий контекст.
Методология
В ходе эксперимента ученые изучали активность мозга у макак, обученных распознавать различные объекты. С помощью МРТ (магнитно-резонансная томография) исследователи определяли, какие области мозга реагировали на зрительные стимулы. Затем они имплантировали электродные массивы для записи активности отдельных нервных клеток. Животным показывали объекты, с которыми они были знакомы, а также их фрагменты и искаженные изображения.
Результаты
Исследователи обнаружили, что нейроны, которые ранее считались ограниченными в своих функциях, на самом деле могут реагировать на сложные визуальные стимулы. Это опровергает классические модели визуальной обработки, предполагавшие, что сложность восприятия увеличивается по мере продвижения по иерархии зрительных областей.
Особенно важным открытием стало то, что обратная связь от более высоких областей мозга позволяет нейронам изменять свою активность в зависимости от поставленной задачи. Это означает, что мозг может подстраиваться под текущие условия и контекст, что ранее не учитывалось в научных моделях.
Рекомендации
Результаты исследования могут иметь значительное значение для понимания восприятия и заболеваний мозга. Чарльз Д. Гилберт, научный сотрудник Университета Рокфеллера, отмечает, что понимание клеточной основы и схемы взаимодействий между областями мозга может помочь в разработке новых методов лечения заболеваний, таких как аутизм.
Лаборатория Гилберта уже начала исследования на животных моделях аутизма, чтобы выяснить, как различия в восприятии и работе корковых цепей могут быть связаны с этим заболеванием. Использование высокопроизводительных технологий нейровизуализации позволит ученым наблюдать за большими популяциями нейронов в мозге животных в естественных условиях.
Заключение
Исследование, проведенное в Университете Рокфеллера, открывает новые горизонты в понимании работы мозга. Оно показывает, что нейроны в зрительной коре гораздо более пластичны и адаптивны, чем считалось ранее. Эти результаты могут стать основой для дальнейших исследований в области нейробиологии и медицины.
Литература.
“Expectation-dependent stimulus selectivity in the ventral visual cortical pathway” by Charles D. Gilbert et al. PNAS
