Ko zaznavamo iluzorno gibanje, ko razmišljamo o optični iluziji Pinna-Brelstaffa, ki povzroči, da se statični krogi premikajo v različne smeri, ko se glava premika proti ali stran od slike, pri delu možganskih regij, ki so odgovorne za zaznavanje gibanja, nastane majhen (15 milisekund). Kitajski znanstveniki so pokazali, da je s poskusom na makakih, v čigar možgane so bile vgrajene elektrode, vsadili. Članek objavljen v The Journal of Neuroscience.
Optične iluzije (če imate slabo predstavo o tem, kaj je to, lahko opravite naš novoletni test »Račka ali zajček?«) V zadevah vidnega sistema slabo razumejo. Pred desetletjem so znanstveniki pokazali, da se pri gledanju optičnih iluzij gibanja (na primer enaka Pinna-Brelstaffova iluzija) opaženo iluzorno gibanje možganom zdi resnično: po njegovem zaznavanju je aktivna srednja časovna regija, ki je odgovorna za obdelavo resničnega gibanja.
Hkrati še vedno ni jasno, kako natančno nastane iluzija gibanja na statični sliki. Kitajski znanstveniki so se odločili, da to vprašanje podrobneje preučijo pod vodstvom Junxianga Lua z Inštituta za nevroznanosti kitajske akademije znanosti. Odločili so se, da se bodo osredotočili na dejavnost na dveh področjih vidne skorje: hrbtnem srednjem in zgornjem temporalnem območju ter v srednjem temporalnem območju.
Pri njihovem eksperimentu so sodelovali makaki, v vizualno skorjo, ki so jim vsadili elektrode. Preden so začeli poskus na makakah, so znanstveniki izvedli raziskavo, ki je vključevala ljudi. Devetim prostovoljcem so prikazali Pinna-Brelstaffove iluzije, sestavljene iz Gaborjevih pik, razporejenih v več krogih. Glede na iluzijo, ki so jo znanstveniki poskušali razmnoževati, so bile lise nameščene v krogih z naklonom 45 stopinj v desno, 45 stopinj v levo in naravnost naprej, za lažjo nalogo pa so se krogi bodisi razširili ali zožili. Udeleženci so morali povedati, kako se krogi premikajo, odvisno od tega, ali se risba seli dalje ali bližje. V vzvratni nalogi krogi niso bili statični, ampak so se premikali v nasprotni smeri in v smeri urinega kazalca: v tem primeru so morali udeleženci upoštevati, ali so videli širitev ali zoženje krogov.
Eksperimentalna paradigma in uporabljene iluzije, ustvarjene iz Gaborjevih pik.
Glede na naklon Gaborjevih pik v iluziji Pinna - Brelstaff se je smer gibanja udeležencem zdela drugačna: ko so se lise nagibale v levo, so se krogi iluzorno premikali v smeri urinega kazalca, ko se širijo, in v nasprotni smeri urinega kazalca, ko se zožijo (in opazili so nasproten vzorec, ko so pike nagnjene na desno). Hkrati je resnično gibanje pik v nasprotni smeri urinega kazalca ustvarilo iluzijo zoženja za lise, nagnjene v levo v krogih, gibanje v smeri urinega kazalca pa je ustvarilo iluzijo širjenja (spet je bilo opaziti nasproten vzorec pri mestih, nagnjenih na desno). Hkrati krogi, sestavljeni iz neposredno usmerjenih Gaborjevih pik, ne povzročajo iluzije gibanja.
Vzorec opazovanega gibanja pod različno stimulacijo.
Nato so znanstveniki izvedli eksperiment s sodelovanjem dveh makakov, ki sta se sprva naučila prepoznati različne smeri gibanja v krogih z neposredno usmerjenimi Gaborovimi pikami: za to so se krogi zasukali v smeri urinega kazalca in v nasprotni smeri urinega kazalca, prav tako pa se zožili in razširili, nakar so jih prosili, da izberejo makake na računalniku, ki se premikajo. opazovali so. Po uspešnem usposabljanju so znanstveniki ponovili poskus, ki je bil izveden na ljudeh na opicah, pri čemer so spremenili hitrost gibanja in podvojili največjo hitrost. Znanstveniki so ugotovili, da makaji zaznavajo iluzorno gibanje na podoben način: prag za zaznavanje dražljaja je odvisen od hitrosti vrtenja ali širitve / krčenja.
Promocijski video:
Opazovana smer gibanja z drugačno smerjo realnosti pri makakih.
Potem ko so bili znanstveniki prepričani, da maki vidijo iluzijo Pinna-Brelstaffa tako, kot jo vidijo ljudje, so opravili končno študijo aktivnosti vidne skorje svojih možganov. Znanstveniki so ugotovili, da so nevroni v hrbtnem delu srednjega zgornjega temporalnega območja in v srednjem temporalnem predelu enako aktivirani tako pri opazovanju realnega gibanja kot pri opazovanju iluzornega gibanja (tako v krogu kot pri širjenju / krčenju). Hkrati se pri opazovanju iluzornega gibanja nevroni dorzalnega dela srednjega nadrejenega temporalnega girusa aktivirajo 15 milisekund kasneje kot pri opazovanju resničnega gibanja.
Začetek aktivacije nevronov v srednjem temporalnem predelu in zadnjem delu srednjega zgornjega temporalnega območja ob opazovanju realnega (zgoraj) in iluzornega (spodaj) gibanja.
Oba preučena dela vidne skorje sta odgovorna za zaznavanje zapletenega gibanja - na primer tistega, ki ga opazimo, ko se krogi vrtijo, ko se približujejo ali se odmikajo. V tem primeru se dorzalni del srednjega zgornjega časovnega območja aktivira prej, kar očitno razmejuje naravo opazovanega gibanja za nadaljnjo obdelavo s srednjim temporalnim girusom. Ko opazujejo iluzorno gibanje (tisto, ki se pojavlja v optičnih iluzijah), nevroni na tem področju po mnenju znanstvenikov potrebujejo dodaten čas obdelave. Glede na dejstvo, da se je zaznavanje iluzornega gibanja v optični iluziji Pinna-Brelstaffa izkazalo, da je podobno pri makakih in ljudeh, lahko tudi domnevamo, da je podobno zamudo mogoče opaziti pri delu vidne skorje človeških možganov.
Medtem ko kognitivni in nevroznanstveniki proučujejo, kako ljudje dojemajo optične iluzije, razvijalci učijo nevronske mreže, da jih sami ustvarijo. To počnejo, vendar ne zelo dobro.
Elizaveta Ivtušek
