Ha az illuzórikus mozgást érzékeljük a Pinna-Brelstaff optikai illúzió mérlegelésekor, amely statikus körök különböző irányokba való mozgatását okozza, amikor a fej a kép felé mozog, vagy attól távol, a mozgás észleléséért felelős agyi régiók munkájában kicsi (15 milliszekundum) késés van. A kínai tudósok kimutatták, hogy ez egy makákóval végzett kísérlettel zajlik, amelynek agyelektródjait implantálták. Cikk a The Journal of Neuroscience folyóiratban jelent meg.
Optikai illúziók (ha rossz elképzelésed van arról, hogy mi az, akkor ki tudja venni a „Kacsa vagy nyuszi” újévi tesztünket) rosszul megértik a látórendszer kérdéseit. Tíz évvel ezelőtt a tudósok kimutatták, hogy a mozgás optikai illúzióinak (például ugyanazon Pinna-Brelstaff illúzió) megtekintésekor a megfigyelt illuzórikus mozgás az agy számára valódinak tűnik: véleménye szerint a középső időbeli régió aktív, amely a valódi mozgás feldolgozásáért felel.
Ugyanakkor még mindig nem világos, hogy a statikus képen pontosan hogyan alakul a mozgás illúziója. A kínai tudósok úgy döntöttek, hogy ezt a kérdést részletesebben megvizsgálják, a kínai Tudományos Akadémia Idegtudományi Intézetének Junxiang Luo vezetésével. Úgy döntöttek, hogy a vizuális kéreg két területén az aktivitásra összpontosítanak: a háti középső felső felső temporális terület és a középső temporális terület.
Kísérletükben makákók vettek részt, amelyek látókéregében elektródákat ültettek be. A makákókkal végzett kísérlet megkezdése előtt a tudósok emberekkel foglalkozó tanulmányt készítettek. Kilenc önkéntesnek Pinna-Brelstaff illúziókat mutattak ki, amelyek több körben elrendezett Gábor foltokból álltak. A tudósok megismételni kívánt illúziójától függően a foltok körökben helyezkedtek el 45 fokkal jobbra, 45 fokkal balra és egyenesen előre, és a feladat megkönnyítése érdekében a körök kiterjedtek vagy szűkültek. A résztvevőknek el kellett mondani, hogyan mozognak a körök, attól függően, hogy a rajz tovább vagy közelebb kerül-e egymáshoz. A fordított feladatban a körök nem voltak statikusak, hanem az óramutató járásával ellentétesen és az óramutató járásával megegyezően mozogtak: ebben az esetben a résztvevőknek meg kellett jegyezniük, láttak-e a körök tágulását vagy szűkülését.
Kísérleti paradigma és a Gabor foltokból létrehozott használt illúziók.
A Pinna - Brelstaff illúzióban levő Gabor foltok lejtésétől függően a mozgás iránya másnak tűnt a résztvevők számára: például amikor a foltokat balra döntötték, akkor a körök illúziósan mozogtak az óramutató járásával megegyező irányban, amikor kiszélesedtek, és az óramutató járásával ellentétes irányban, amikor szűkültek (és az ellenkező mintát figyeltük meg, amikor a foltok jobbra dőltek). Ugyanakkor a foltok valóban az óramutató járásával ellentétes irányú mozgása a körökben balra hajló foltok szűkítésének illúzióját hozta létre, az óramutató járásával megegyező irányban történő mozgás pedig a kiterjesztés illúzióját hozta létre (ismét az ellenkező mintát figyeltük meg a jobbra hajló foltokra). Ugyanakkor a közvetlenül orientált Gabor-foltokból álló körök nem okoznak illúziókat a mozgáshoz.
A megfigyelt mozgás mintázata különböző stimulációk mellett.
Ezután a tudósok két makákó részvételével végzett kísérletet, amely kezdetben megtanulta felismerni a különböző mozgási irányokat a közvetlenül orientált Gabor-foltokkal ellátott körökben: ehhez a köröket az óramutató járásával megegyezően és az óramutató járásával ellentétes irányba csavarták, szűkítették és kiterjesztették, majd felkérték őket arra, hogy válasszák a számítógépen a makákókat, melyik mozgáshoz. megnézték. A sikeres edzés után a tudósok megismételték a majmokon végzett emberkísérletet, megváltoztatva a mozgás sebességét és megduplázva a maximális sebességet. A tudósok úgy találták, hogy a makákók hasonlóan érzékelik az illuzórikus mozgást: az inger észlelésének küszöbértéke függ a forgás vagy a tágulás / összehúzódás sebességétől.
Promóciós videó:
Megfigyelt mozgási irány, eltérő valódi irányban a makákókban.
Miután a tudósok meggyőződtek arról, hogy a makákók ugyanúgy látják a Pinna-Brelstaff illúziót, ahogyan az emberek látják, végső tanulmányt készítettek az agyuk látókéregének aktivitásáról. A tudósok úgy találták, hogy a középső felső temporális régió hátsó részének és a középső temporális régiónak a neuronjai egyaránt aktiválódnak, mind a valódi mozgás megfigyelésekor, mind az illuzórikus mozgás megfigyelésekor (mind körben, mind kiterjesztés / összehúzódás esetén). Ugyanakkor az illuzórikus mozgás megfigyelésekor a középső felső temporális gyrus háti részének neuronjai 15 milliszekundummal később aktiválódnak, mint amikor a valós mozgást megfigyelik.
Az idegsejtek aktiválásának kezdete a középső temporális régióban és a középső felső temporális régió dorsalis részében, amikor megfigyeljük a valódi (fent) és az illúziós (lent) mozgást.
A vizuális kéreg mindkét vizsgált része felelős egy komplex mozgás érzékeléséért - például az, amelyet megfigyelnek, amikor a körök forognak, amikor közelednek vagy elmozdulnak. Ebben az esetben a középső felső temporális terület háti része korábban aktiválódik, amely nyilvánvalóan meghatározza a megfigyelt mozgás jellegét a középső temporális gyrus általi további feldolgozáshoz. Az illuzórikus mozgás megfigyelésekor (amelyik az optikai illúziókban is előfordul) a tudósok szerint ezen a területen az idegsejteknek további feldolgozási időre van szükségük. Annak alapján, hogy az illuzórikus mozgás érzékelése a Pinna-Brelstaff optikai illúziójában hasonlónak bizonyult a makákókban és az emberekben, feltételezhető, hogy hasonló késleltetés figyelhető meg az emberi agy látókéregének munkájában.
Míg a kognitív és idegtudósok azt vizsgálják, hogy az emberek hogyan érzékelik az optikai illúziókat, addig a fejlesztők az ideghálózatokat tanítják, hogy magukat hozzák létre. Csinálják azonban nem túl jól.
Elizaveta Ivtushok