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.
55000-летние кости неандертальцев указывают на регулярные эпизоды каннибализма
Неандертальцы во Франции питались олениной, хотя и не прочь полакомиться мясом своих сородичей. Среди тысяч костей животных, обнаруженных в пещере Ле-Прадель, исследователи нашли разрозненные туши по меньшей мере восьми неандертальцев,…
Нынешнее супер-Эль-Ниньо намного превосходит всё, что учёные видели раньше
В Тихом океане назревает беспрецедентное явление Эль-Ниньо. Его нарастающая сила настолько беспрецедентна, что климатологи даже не уверены, какое влияние оно окажет, когда достигнет своего пика, но они говорят, что эта…
Не только мясо, но и сахар является источником энергии для эволюции мозга
Группа исследователей из Сиднейского университета и Университета Глазго утверждает, что решающую роль в увеличении человеческого мозга за последние 4 миллиона лет могли сыграть пищевые сахара, а не продукты животного происхождения,…
Погибшие в Нижнекамске и 456 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства ПВО в течение ночи перехватили и уничтожили 456 украинских беспилотников над российскими регионами, сообщили в Минобороны РФ. Производственные и гражданские объекты в Нижнекамске подверглись массированной атаке БПЛА, есть погибшие.…
В Белгородской области за неделю девять человек погибли при атаках ВСУ
Вооруженные силы Украины порядка 2 тыс. раз предпринимали попытки ударов по территории Белгородской области за прошедшую неделю. В результате погибли девять мирных жителей, еще более 140 пострадали, сообщил председатель Белгородской…
При взрыве на золоторудном месторождении на Камчатке погиб человек
Один человек погиб и двое пострадали при взрыве на Асачинском золоторудном месторождении на Камчатке, сообщили ТАСС в территориальном Центре медицины катастроф. "В результате взрыва, по предварительной информации, один человек погиб…
Три исламских государства окончательно потеряли надежду на США
Турция, Пакистан и Саудовская Аравия создали совместный военный блок. Уже можно встретить термин «Ис...
В ходе раскопок замка в Турции обнаружена раннехристианская церковь мучеников
Археологи, работающие в замке Шанлыурфа на юго-востоке Турции, объявили о значительном прорыве в пон...
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)".