500-миллионолетний «радар» в мозге отвечает за внимание и зрение
Способность мозга обрабатывать визуальную информацию зависит не только от коры — самого развитого внешнего слоя. Исследование, опубликованное в журнале PLOS Biology, показывает, что за фундаментальные зрительные вычисления отвечает эволюционно древняя структура — верхнее двухолмие.
Ученые обнаружили, что эта система, общая для всех позвоночных, способна самостоятельно создавать «центр-окружение» взаимодействия — ключевой процесс, который помогает обнаруживать края объектов, контраст и важные детали в окружающей среде.
«Десятилетиями считалось, что эти вычисления — прерогатива зрительной коры. Но мы показали, что верхнее двухолмие, гораздо более древняя структура, тоже может выполнять их автономно», — поясняет Андреас Кардамакис, руководитель лаборатории нейронных цепей зрения в Институте нейронаук (Испания).
Верхнее двухолмие работает как встроенный радар, получая прямые сигналы от сетчатки ещё до их поступления в кору. Оно помогает определить, какие части зрительной сцены наиболее важны — например, движение или внезапное появление объекта.
Используя оптогенетику, электрофизиологию и компьютерное моделирование на срезах мозга мышей, исследователи выяснили, что верхнее двухолмие может подавлять центральный зрительный сигнал при активации окружающей области — ключевой механизм обработки контраста.
«Мы увидели, что верхнее двухолмие не просто передает визуальную информацию, но и активно её обрабатывает и фильтрует, усиливая контрасты», — говорит Куйсун Сонг, соавтор работы.
Эти результаты меняют представление о том, что сложная зрительная обработка происходит только в коре. Они подтверждают, что механизмы внимания уходят корнями в древнюю архитектуру мозга, которая появилась более 500 миллионов лет назад.
Исследование проводилось международной группой учёных из Каролинского института (Швеция), Королевского технологического института и Массачусетского технологического института (США).
0 комментариев