Как мозг отличает реальные образы от воспоминаний: исследование

Вы когда-нибудь задумывались, как ваш мозг отличает реальный мир от плодов вашего воображения? Китайские ученые из Пекинского Нормального университета заглянули в этот процесс. Оказалось, что первичная зрительная кора — та самая, что первой принимает сигналы от глаз, — играет ключевую роль и в воспроизведении картинок из памяти.

Нейробиологи давно ломали голову над загадкой: как наш внутренний «проектор» создает столь яркие мысленные образы и почему мы не путаем их с реальностью? Ответить на этот вопрос помогли не самые очевидные участники — обезьяны. Их мозг устроен достаточно похоже на наш, чтобы раскрыть фундаментальные механизмы, скрытые под черепной коробкой.

Перед вами закрыты глаза, но вы четко видите лицо друга или пейзаж из детства. Откуда берется это изображение? Исследователи предположили, что за визуальные воспоминания отвечает та же самая «приемная» зона мозга — первичная зрительная кора. Она не просто пассивный приемник сигналов от сетчатки, но и активный кинорежиссер нашего внутреннего кино.

Как мозг отличает реальные образы от воспоминаний: исследование

Подопытные с воображением

Ученые провели изящный эксперимент. Они имплантировали массивы микроэлектродов в первичную зрительную кору двух макак и несколько месяцев учили их ассоциациям. Обезьяны запоминали, что, скажем, красный цвет соответствует вертикальным полосам, а синий — наклонным. После тренировок они видели черно-белые полосы, но в их памяти всплывал соответствующий цвет. По сути, они «воображали» цвет, глядя на абстрактный паттерн.

А дальше — магия нейронов. Когда обезьяны просто смотрели на изображение, активность их зрительной коры была одной. Когда они вспоминали связанный с ним цвет — совершенно другой! Ученые, просто глядя на паттерны возбуждения 60-70 нейронов, могли точно сказать, что именно макака «видит» перед мысленным взором: цвет, ориентацию линий. Получается, наш мозг ставит штамп: «реальность» или «память/воображение». И делает это на самом раннем этапе обработки.

Но вот что интересно: является ли зрительная кора истинным автором этих образов? Флорис де Ланге из Университета Радбауд (Нидерланды), комментируя исследование, высказывает осторожное предположение: «Вполне возможно, что настоящее кодирование воображаемых картинок происходит где-то ещё. А в зрительной коре мы видим лишь их "отголоски"». Это как если бы проектор стоял в другой комнате, а на экран в нашей коре просто выводилось готовое изображение.

Главным режиссером, вероятно, выступает префронтальная кора — область, отвечающая за сложное мышление и память. Она, как дирижер, дает команду, а первичная зрительная кора — оркестр — воспроизводит знакомую мелодию в виде зрительного образа. Так что наше воображение — это всегда командная работа отделов мозга, о которой мы даже не подозреваем. Поразительно, не правда ли?