Вчені створили карту реакції зорової кори на навколишній світ

Наші очі, безсумнівно, є вікном в навколишній світ, але вчених роками цікавило питання, як саме мозок створює відчуття при вигляді мільйонів зображень, що потрапляють на нашу сітківку кожен день.

Вчені Каліфорнійського університету в Берклі змогли побудувати детальну карту того, як людський мозок упорядковує всі категорії об`єктів і рухів, видимих оком.

Вони створили першу в світі інтерактивну карту організації зорових сигналів у мозку.

В результаті вийшла повністю піддається обчисленню модель даних, що збираються і обробляються мозком, скажімо, під час перегляду відеокліпу.

Були виявлені деякі логічні взаємозв`язки між категоріями зображень (наприклад, в мозку зображення тварин і людей знаходяться в одній «семантичної області»), в той час як інші категорії мало пов`язані. Дослідники встановили, що у різних людей є схоже розташування зон, що відповідають за близькі категорії.

«Наші методи відкривають двері до більш повного і детального розуміння того, як організований людський мозок. Побудована нами електронна модель вже забезпечує повне розуміння зорової функції і організації будь-якого окремо взятого мозку », - говорить Олександр Хат, вчений-невролог університету, провідний автор нещодавно опублікованого дослідження.

Довгий час вважалося, що кожна категорія об`єктів, які бачить людське око, відображається в окремій ділянці зорової кори мозку. Але останнє дослідження допомогло встановити, що ці категорії об`єктів насправді представлені в високоорганізованих пересічних «картах», які займають цілих 20% мозку, включаючи соматосенсорную і фронтальну кору.

Щоб провести експеримент, мозкову активність п`яти дослідників записували за допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії (фМРТ) під час перегляду відеокліпів. Сканування мірило кровотік в десятках тисяч різних ділянок мозку.

Потім дослідники провели математичний аналіз, який виявив кореляцію даних, яка дозволила побудувати єдину модель. Ця модель показувала, як 30.000 різних ділянок кори відповідають на 1.700 категорій візуальних об`єктів.

Результати дослідження були представлені у вигляді кольорових тривимірних карт, які показували взаємозв`язку між цими 1.700 категоріями об`єктів в головному мозку. Категорії, які активують одні і ті ж ділянки мозку, були відзначені одним кольором. Наприклад, зони, що відповідають за сприйняття людського обличчя, були відзначені зеленим.

Більш чітке розуміння організації мозку в майбутньому допоможе ставити діагноз і лікувати хворих з неврологічними порушеннями. Ці результати також можуть бути використані в створенні інтерфейсів "людина-машина», зокрема в системах розпізнавання особи і інших зображень. Крім усього іншого, ці досягнення допоможуть удосконалити автоматичні системи переобліку товарів, які будуть візуально розпізнавати упаковки.