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.
Талые воды Гренландии усиливают европейскую жару
Таяние ледяного щита Гренландии приводит к более экстремальной жаре в Европе, способствуя возникновению крупных волн жары, наблюдавшихся там в этом году. Как показало исследование, опубликованное в Research Square, приток холодной…
В Китае в 4300-летней гробнице нашли древнейшие фигурки дракона и феникса
Археологи, проводившие раскопки поздненеолитической гробницы во Внутренней Монголии, обнаружили две глиняные фигурки, идентифицированные как дракон и феникс, которые, по словам исследователей, представляют собой самую раннюю из когда-либо найденных в Северном…
Ядерные испытания показали, что ядро Земли имеет большую массу, чем считалось
Многие в детстве на уроках естествознания изучали внутренние слои Земли: сверхгорячее, твердое внутреннее ядро, окруженное расплавленным металлическим внешним ядром, и твердая, но вязкая мантия, состоящая из расплавленных горных пород. Поверх…
МО: за ночь над регионами России сбили 351 украинский БПЛА
Российские силы ПВО за ночь перехватили и ликвидировали над регионами России и над акваториями Черного и Азовского морей 351 беспилотник ВСУ самолетного типа. Об этом сообщили в МО РФ. По…
Трое погибших детей и 12 пострадавших. Главное об атаке ВСУ на Кубань
Во время ночной атаки БПЛА ВСУ на Краснодар пострадали 12 человек. 10 из них, в том числе 6 детей, госпитализировали, сообщает в Telegram-канале оперштаб Краснодарского края. От атаки ВСУ на…
Ozon под ударом. Что известно об атаках украинских БПЛА на склады компании
В ночь на 24 августа серия атак беспилотников пришлась на логистические объекты Ozon в нескольких регионах России. На некоторых из них произошли пожары, другие - эвакуировали из-за угрозы. ТАСС собрал…
Чего украинцам стоили 35 лет незалежности
После распада Советского Союза Украина получила едва ли не лучший старт среди союзных республик: мощ...
Ученые обнаружили главный регулятор температуры Земли
Согласно новым исследованиям, скорость глобального потепления может определить, достигнет ли Атланти...
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)".