Использование поступающей информации от всех органов чувств имеет решающее значение для получения полного представления об окружающей обстановке. Человек получает невероятное количество мультисенсорной информации. Ученые исследовали, как происходит объединение и обработка поступивших сигналов.
Совместные исследования ученых из Института Макса Планка и CitEc при Билефельдском университете предложили вычислительную модель, объясняющую мультисенсорную интеграцию в организме человека с использованием удивительно простой блок обработки.
Внезапный взрыв, потрескивания и огни. В мгновение ока вы понимаете, что звуки и огни принадлежат друг другу, вы смотрите вниз и видите петарды на тротуаре. Мозг человека удивительно эффективен при обработке мультисенсорной информации. Тем не менее, до сих пор было неизвестно, как он решает, является ли звук и свет принадлежащими друг другу или нет.
По мнению ученых, данное исследование не является тривиальной задачей. Несмотря на происходящие одномоментно физические события, визуальная и слуховая информация обрабатываются в значительной степени независимыми нервными путями. Для того чтобы понять, как происходит сочетание визуальной и слуховой информации, волонтеры наблюдали случайные последовательности щелчков и вспышек. После каждой последовательности, они должны были сообщить, принадлежат ли звук и свет друг другу.
Статистический анализ показал, что реакция человека зависит от сходства (т.е. корреляции) временной последовательности щелчков и вспышек. Таким образом, мозг использует временную корреляцию звука и света, чтобы обнаружить, связаны ли они между собой, что открывает еще более интригующий вопрос: каким образом мозг обнаруживает корреляцию между чувствами.
Чтобы ответить на этот вопрос, ученые использовали математическое и компьютерное моделирование и определили элементарный нейронный механизм, реплицирующий человеческое восприятие – мультисенсорный детектор корреляции. Он определяет чувства и ищет подобия (корреляции) между зрительными и слуховыми сигналами. В том случае если стимулы имеют подобную временную структуру, мозг приходит к выводу, что они принадлежат друг другу, и объединяет стимулы.
Мозг систематически использует стратегии обработки общего назначения, которые могут быть реализованы в самых различных областях восприятия, где корреляция между сигналами является ключевым элементом. Также такие механизмы корреляции можно найти у самых различных видов животных, от насекомых до позвоночных, включая человека. Для дальнейшей проверки этой модели были проведены дополнительные компьютерные симуляции с использованием мультисенсорной модели корреляции, чтобы подтвердить несколько предыдущих выводов о временных и пространственных аспектах мультисенсорного восприятия.
Любопытно, что та же модель оказалась способной к репликации человеческого восприятия во всех моделируемых исследованиях. Обнаружилось, что мозг интегрирует мультисенсорную информацию статистически оптимальным образом. Глубокое понимание мультисенсорной обработки открывает новые перспективы для исследования клинических неврологических синдромов, связанных с мультисенсорными нарушениями. Кроме того, данная вычислительная модель применима в сфере роботизации и искусственного восприятия.
Ученые впервые обнаружили двойную систему, в которой обе звезды взорвались
Согласно новому исследованию, ученые, возможно, впервые обнаружили двойную систему, в которой обе звезды взорвались как сверхновые. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications. Хотя Земля может вращаться вокруг одной…
Тёмная комета долго скрывалась, находясь всего в 3 миллионах километров от Земли
Благодаря небесной механике за последние несколько столетий мы довольно хорошо научились предсказывать положение планет, лун, комет и астероидов. Чем больше наблюдений за небесным телом, тем лучше мы знаем, где оно…
Неандертальцы питались либо мамонтами, либо невероятным количеством личинок
Вот что не совсем сходится в данных о неандертальцах. Судя по типу азота, обнаруженного в их коллагене, они, по-видимому, были гиперхищниками, потреблявшими гораздо больше мяса, чем высшие хищники, такие как…
Гибель ребенка в Воронежской области и 223 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства ПВО за ночь сбили 223 украинских беспилотника над российскими регионами, сообщили в Минобороны РФ. Трехлетний мальчик погиб, три человека получили ранения при атаке украинских беспилотников на Воронежскую область. Из-за…
Шуваев: в Белгородской области при атаках ВСУ погиб человек
ВСУ атаковали территорию Белгородской области почти 160 раз за прошедшие сутки. В результате атак погиб один мирный житель, еще девять получили ранения, сообщил врио губернатора региона Александр Шуваев в "Максе".…
Новые групповые удары ВС России по украинским портам и инфраструктуре. Главное о результатах
ВС России ночью продолжили нанесение групповых ударов по объектам на Украине, сообщили в Минобороны РФ. ТАСС собрал основное о результатах. Заявление Минобороны ВС России ночью 23 июля продолжили нанесение групповых…
США лезут на Ближний Восток через «калитку» Ирака
Премьер-министр Ирака Али аз-Заиди в ходе недавнего визита в Вашингтон подписал 48 соглашений, мемор...
Гигантские каменные сосуды с костями раскрывают тайну столетней давности
На протяжении почти столетия археологи ломают голову над тысячами гигантских каменных кувшинов, разб...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".