Понедельник 15 сентября 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
NatCom: Названа причина, по которой печень теряет способность к восстановлению NatCom: Названа причина, по которой печень теряет способность к восстановлению Специалистам Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн совместно с партнёрами из Университета Дьюка удалось выяснить, почему печень после поражения алкоголем теряет способность к регенерации, даже когда человек бросает пить. Работу опубликовали в …
Новые реконструкции раскрывают облик людей, живших в Индии 2500 лет назад  Новые реконструкции раскрывают облик людей, живших в Индии 2500 лет назад  Двое мужчин, живших около 2500 лет назад на территории современной Южной Индии, были воскрешены в новых цифровых реконструкциях, и исследование их останков раскрывает секреты их загадочной цивилизации. Реалистичные модели лиц…
Островные муравьи демонстрируют признаки невидимого «апокалипсиса насекомых» Островные муравьи демонстрируют признаки невидимого «апокалипсиса насекомых» Новое исследование показало, что новый подход к анализу музейных образцов выявил значительное сокращение численности местных видов муравьев Фиджи с момента прибытия людей на острова. Исследование опубликовано в журнале Science. По…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России и Азовским морем сбили 80 украинских БПЛА МО: за ночь над регионами России и Азовским морем сбили 80 украинских БПЛА Российские средства ПВО за ночь перехватили и уничтожили над регионами РФ и акваторией Азовского моря 80 украинских беспилотников. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи дежурными средствами…
При взрыве на ж/д путях под Орлом погибли трое сотрудников Росгвардии При взрыве на ж/д путях под Орлом погибли трое сотрудников Росгвардии Третий сотрудник Росгвардии, получивший ранение при детонации взрывного устройства на ж/ д путях в Орловской области, умер. Правительство региона окажет помощь погибшим бойцам, сообщил губернатор региона Андрей Клычков в Telegram-канале.…
Гений человека против ИИ. О чем президент Путин говорил на этой неделе Гений человека против ИИ. О чем президент Путин говорил на этой неделе Президент Владимир Путин начинал эту неделю в южной столице России, в пятницу был в северной, а субботний день посвятил Москве, отмечавшей День города. Практически везде в центре внимания были вопросы…
Тема дня
Грузию уже начинает воротить от НАТО Грузию уже начинает воротить от НАТО

В Тбилиси предложили изъять из конституции пункт о вступлении страны в ЕС и НАТО. В последние годы Г...

Фото
ДНК денисовцев может сделать некоторых людей устойчивыми к малярии ДНК денисовцев может сделать некоторых людей устойчивыми к малярии

Когда наши доисторические предки скрещивались с денисовцами, они, возможно, переняли некоторые чрезв...

Опрос

Когда закончится СВО?

 

Анекдот дня

Канцлер Германии Мерц вознамерился экономически истощить Россию, а для начала решил потренироваться на Германии.

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)".