Среда 16 июля 2025 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Nature: область мозга, контролирующая движения глаз, важна при принятии решений


Nature: область мозга, контролирующая движения глаз, важна при принятии решений

Четверг, 19 Сентября 2024 14:49

Верхний холмик — это область среднего мозга, которая, как традиционно считается, помогает животным ориентироваться в важных местах в пространстве, например, направлять глаза и голову на яркую вспышку света. Новое исследование Чикагского университета показывает, что эта часть мозга также играет роль в сложных когнитивных задачах, таких как визуальная категоризация и принятие решений.

 

В исследовании, опубликованном в Nature Neuroscience, ученые измерили информацию, содержащуюся в паттернах активности мозговых клеток в нескольких областях мозга, участвующих в принятии решений о визуальных категориях. Исследователи отслеживали активность в верхнем холмике (SC) и части задней теменной коры (PPC), области коры головного мозга, которая важна для принятия визуальных категориальных решений.

 

К своему удивлению, они обнаружили, что активность в SC была даже более вовлечена в принятие решений субъектами относительно категорий, чем в PPC, что позволяет предположить, что она помогает координировать когнитивные процессы более высокого порядка , которые, как традиционно считалось, происходят в неокортексе.

 

«Это действительно удивительное место для обнаружения подобных когнитивных сигналов, поскольку эта область мозга традиционно связана с более простыми формами пространственной ориентации и даже рефлекторными функциями», — сказал соавтор исследования Дэвид Фридман из Института нейронауки при Чикагском университете. «У нас есть эта эволюционно древняя структура мозга, которая, по-видимому, даже более вовлечена в сложные когнитивные решения, чем области коры, которые мы изучали в наших экспериментах».

 

Всем животным, от рыб и рептилий до млекопитающих, таких как приматы и люди, необходимо быстро различать и классифицировать объекты в поле зрения. Является ли движущийся к ним объект препятствием или угрозой? Это что-то, мчащееся мимо хищника или добычи?

 

SC — это область мозга, которая эволюционно сохраняется у всех позвоночных, даже у тех, у кого нет более сложного неокортекса. Она помогает ориентировать движения головы и глаз на визуальные стимулы, и традиционно считалось, что она запускает рефлекторные двигательные действия, передавая входные сигналы из вышестоящих областей мозга.

 

Однако недавние исследования показали, что он также участвует в решении сложных задач, таких как выбор точки ориентации и обращение внимания на стимулы в разных пространственных точках.

 

Фридман и его команда годами изучали другие корковые области с сильными анатомическими связями с SC. Эти смежные области участвуют в гибких и когнитивно сложных задачах принятия решений, и исследователи хотели выяснить, участвует ли SC также в более абстрактном мышлении.

 

В последнем исследовании они обучили обезьян выполнять задачу визуального принятия решений, в которой они просматривали изображения на экране компьютера. Животные получали вознаграждение в виде фруктового сока за нажатие кнопки в нужное время, чтобы отнести изображения к правильным категориям.

 

Пока испытуемые выполняли задание, исследователи регистрировали активность клеток мозга в SC и латеральной интрапариетальной области (LIP), части PPC, которая, как ранее показала лаборатория Фридмана, участвует в принятии решений о категориях во время выполнения подобных задач.

 

Поскольку для выполнения задания испытуемым требовалось удерживать взгляд на одной точке и обозначать свой выбор движением руки, экспериментальный дизайн выделил мозговую активность, необходимую для категоризации, а не движения глаз или головы, которые обычно считаются работой SC.

 

Исследователи увидели много активности в SC, которая кодировала категории изображений, на которые смотрели животные, и эта активность была сильнее, чем в PPC. Они также провели эксперимент, в котором вводили препарат, чтобы временно заглушить SC во время той же задачи. Хотя это не нарушило большинство двигательных и зрительных функций испытуемых, это резко повлияло на их способность правильно категоризировать изображения, пока действие препарата не прекратилось.

 

«Наши результаты показывают, что эта область действительно важна для этой задачи», — сказал Фридман. «Даже в задачах, где животным не нужно двигать глазами или направлять внимание на разные места, верхний холмик участвует в этих более сложных когнитивных действиях».

 

Фридман сказал, что не просто удивительно обнаружить эту активность в SC; это может означать что-то о том, почему эта область мозга задействована для решения таких сложных задач . Поскольку она присутствует у всех позвоночных, от примитивных акул до современных людей , это была одна из самых ранних областей мозга, которая эволюционировала, чтобы помогать обрабатывать визуальные входы и генерировать соответствующие движения.

 

Но в этом новом исследовании он также участвует в решительно непространственных функциях. Может ли это быть признаком того, что пространственная обработка придает особую «силу» решению проблем?

 

Фридман указал на движения глаз и жесты рук , которые делают люди, когда нас просят вспомнить что-то или принять решение. Если кто-то спрашивает, что вы ели на ужин вчера вечером, например, ваши глаза часто поднимаются вверх, как будто ответ написан на потолке. Или, взвешивая решение между двумя вариантами, вы можете двигать руками вверх и вниз, как две чаши весов.

 

«Некоторые из этих данных могут говорить нам о том, что причина, по которой мы совершаем подобные пространственные жесты и движения глаз, заключается в том, что пространственные части мозга задействуются для помощи нам в выполнении этих непространственных когнитивных функций», — сказала соавтор исследования Барбара Пейсахович.

 

Или у всех нас был опыт, когда мы с трудом понимали что-то, написанное текстом, например, длинный пресс-релиз об исследовании в области нейронауки, но все сразу вставало на свои места, когда та же информация была представлена в графическом виде.

 

«Говорят, что картинка стоит 1000 слов — даже очень простая пространственная диаграмма может быстро передать гораздо больше информации, чем вы можете описать», — сказал Фридман. «Это как будто мозг создал эту прекрасную ментальную миллиметровку, которую он может использовать для решения как пространственных, так и непространственных задач».

 
 

 
Николаева Мария Опубликовано в Наука   Теги Новости
Читайте также
Почему спортивные тренировки хуже работают с возрастом, разобрались учёные Почему спортивные тренировки хуже работают с возрастом, разобрались учёные Ученым из Корейского института бионаук и биотехнологий удалось обнаружить белок, позволивший объяснить, почему физическая активность укрепляет мышцы и кости, но лишь до определённого возраста. Результатами исследования авторы поделились в журнале…
Раскрыта история загадочного младенца, найденного в доисторическом колодце Раскрыта история загадочного младенца, найденного в доисторическом колодце В колодце недалеко от итальянского города Фаэнца, недалеко от Равенны, археологи обнаружили останки младенца, жившего в медном веке, примерно 4000–5000 лет назад. Удивительной была не сама находка, а то, что,…
Первую фазу испытаний прошёл препарат для лечения "синдрома Петрушки" Первую фазу испытаний прошёл препарат для лечения "синдрома Петрушки" Успешно завершена первая фаза клинических испытаний экспериментального препарата для лечения "синдрома Петрушки". Эта врожденная патология тормозит и искажает развитие, связана она с мутациями в гене UBE3A. О преимуществах нового препарата…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над территорией России сбили 55 украинских беспилотников МО: за ночь над территорией России сбили 55 украинских беспилотников Силы ПВО в течение ночи уничтожили и перехватили 55 украинских беспилотников над территорией России. Об этом сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи в период с 20:00 мск 14…
Поставки оружия Киеву за счет Евросоюза и угроза новых санкций. О чем заявил Трамп Поставки оружия Киеву за счет Евросоюза и угроза новых санкций. О чем заявил Трамп Президент США Дональд Трамп на встрече генеральным секретарем НАТО Марком Рютте в Белом доме объявил о договоренности о поставках американских вооружений Украине за счет европейских стран. Американский лидер также заявил,…
Захарова ответила на слова Рютте о «несерьезности» делегации России Захарова ответила на слова Рютте о «несерьезности» делегации России Безграмотность деятелей НАТО уже привела к многочисленным жертвам, без знания истории вопроса ни одну проблему решить нельзя. Так прокомментировала официальный представитель МИД РФ Мария Захарова выпады генсека НАТО Марка Рютте…
Тема дня
Европе придется заплатить Америке за воюющую Украину Европе придется заплатить Америке за воюющую Украину

«Важное заявление» Дональда Трампа по Украине оказалось не таким радикальным, как ожидалось. Президе...

Фото
Затопленные окаменелости раскрывают давние тайны региона Сундаленд Затопленные окаменелости раскрывают давние тайны региона Сундаленд

За последние 2,5 миллиона лет уровень моря то поднимался, то опускался вокруг островов Юго-Восточной...

Опрос

Какое время продлится напряженность в отношениях между Россией и Азербайджаном?

 

Анекдот дня

Когда телефон был привязан к стене, люди были свободны...

Еще »

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.

Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

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)".