Вчені визначають, як мозок обробляє сенсорний досвід

Як мозок приймає постійний шквал чуттєвих переживань і будує свідому побудову світу навколо нього? У двох недавніх дослідженнях з використанням щурів в якості моделей виявлене нове розуміння того, як відбуваються ці нейронні процеси.

Побудова світу

Наші сирі сенсорні переживання - те, що ми бачимо, чуємо, відчуваємо, відчуваємо і нюхати - складають наше будівництво навколо нас. Але як? Як цей безперервний потік необроблених даних перетворюється в повне розуміння нашого існування?

В двох недавніх дослідженнях, проведених дослідниками з Міжнародної школи перспективних досліджень, досліджується, як область мозку, відома як задня тім'яна кора (КПП), впливає на сприйняття. Вони показали, що, принаймні, у щурів ця область сприяє злиттю різної сенсорної інформації, а також формуванню спогадів про недавніх сенсорних переживаннях.

В одному з двох досліджень, опублікованому 30 січня в журналі Neuron, показано, як сигнали, що надходять по різних каналах (з різних органів почуттів), інтегруються в цю область мозку. У цьому дослідженні дослідники хотіли знати, як ми розпізнаємо об'єкти без всіх його сенсорних властивостей. Іншими словами, вони задавалися питанням, як, як тільки ми відчуємо щось на зразок яблука, ми зможемо дізнатися, що це на увазі в поодинці (без запаху, дегустації або відчуття).

Вони досліджували це, вимірюючи нейронну активність в КПП навчених щурів, коли вони взаємодіяли з об'єктами. Дослідники виявили, що в той час як нейрони змінювалися в тому, як вони кодували об'єкти, нейронний відгук був однаковим для дотику, зору і прослуховування.

«Це означає, що повідомлення нейронів було саме об'єктом, а не сенсорним способом, за допомогою якого об'єкт був досліджений», - сказав старший слідчий Метью Алмайн в прес-релізі.

Вивчення почуттів

У другому документі, опублікованому в п'ятницю, 9 січня, в журналі Nature, дослідники обнуляли точну нейронну схему в PPC, яка може коли-небудь викликати наші очікування, щоб насправді зіпсувати наші спогади. Вони досліджували, як формуються і зберігаються останні сенсорні спогади, тренуючи щурів, щоб порівняти обсяг двох розділених звуків різних томів - тестування їх знову і знову.

Спостерігаючи за КПП щурів, дослідники виявили, що, оскільки гризуни чекали другого звуку, пам'ять про останньому звуці, який вони чули, зрушилася у бік середнього значення всіх попередніх звуків з їх попередніх тестів. Результати підтвердили, що PPC може привести до ковзання пам'яті до очікуваного значення.

Як робить мозок людини почуття сенсорних стимулів, як звук? Image Credit: geralt / pixabay як Як мозок відчуває сенсорні стимули, такі як звук? Зображення: geralt / pixabay

Ці результати все ж повинні бути реплікуються в мозок людини, перш ніж ми зможемо застосувати результати до себе. Але чим глибше ми вивчаємо, як і чому мозок функціонує так само, як і він, навіть у модельних тварин, таких як щури, чим більше ми можемо отримати інформацію, тим краще ми розуміємо людську подобу.

Протягом десятиліть протягом десятиліть вчені задавалися питанням, як сирі сенсорні дані, які щодня заглушають наші мізки, формують наше сприйняття світу. Ці дослідження показують, що КПП бере участь в двох критичних процесах: інтеграції сенсорних сигналів і зберіганні в пошуках пам'яті стимулу. Вони також вказують, що три почуття - бачення, слух і почуття відчуття - інтегровані в КПП.

Якщо мозкові процеси, які спостерігаються у щурів, подібні у людей, то це нове розуміння може одного разу вплинути на технологію. Неврологічна основа нашого сенсорного досвіду може зіграти величезну роль в розробці придатних для носіння технологій. Це може навіть підтримати зростаючі дослідження в інтерфейсах Brain-Computer.

Джерела: Medicalxpress, Neuron, Nature