Tehnografi.com - Технологические новости, обзоры и советы

Мы видим, что делаем: исследование Массачусетского технологического института демонстрирует, как мозг преобразует видение в действие

Институт обучения и памяти Пикауэра Массачусетского технологического института недавно представил новое исследование, в котором показано, что одна важная область мозга, называемая задней теменной корой (PPC), имеет жизненно важное значение для преобразования видения в действие. Этот вывод был проиллюстрирован учеными, продемонстрировавшими, что PPC у мышей включает в себя смесь нейронов, которые обеспечивают визуальную обработку, принятие решений и действие.

Зрение на службе действия начинается с глаз, но затем эту информацию необходимо преобразовать в двигательные команды. – Старший автор Мриганка Сур, профессор нейробиологии Пола Э. и Лайлы Ньютон на кафедре мозга и когнитивных наук.

Вдобавок к этому они заявили, что это исследование может оказаться полезным для объяснения «гемипространственного пренебрежения» у некоторых людей или травм головного мозга / инсульта, как это обычно называют, лишая людей способности действовать в соответствии с объектами или воспринимать их с одной стороны. их поля зрения. Это происходит потому, что мозгу не удается создать впечатление, что объект в поле зрения стоит того, чтобы вызвать действие, или, другими словами, он не может распознать объект как нечто, на что можно воздействовать.

Итак, чтобы поработать над теорией, ученые подвергли некоторых мышей простому тесту: они облизывали насадку для получения жидкого вознаграждения, если полоска плавала вверх по экрану, но если полосы двигались в сторону, они не должны были лизать. (гарантируя, что жидкость, которую они тогда получат, будет тяжелой).

Как указано на сайте MIT, соответствующее эксперименту:

Нейроны PPC, спроектированные так, чтобы светиться в активном состоянии, мерцают в ответ на то, что мышь видит визуальный стимул и решает, стоит ли реагировать облизывающим движением.

Были случаи, когда носик не поднимался, даже когда мышам приводили точные визуальные примеры, что позволяло ученым сделать вывод о потенциале нейронов для двигательной реакции или об ее отсутствии, как это было в случае с реакции нейронов на наглядном примере.

Ученые записали действие нейронов, соответствующее реакциям мышей, когда они видели наглядные примеры и тем самым решали, лизать или нет. Действие было записано в каждом из двух участков мозга: зрительной коре, которая формирует локализацию, и PPC, которая получает информацию от зрительной коры, а также различных других сенсорных и моторных областей. По мере того, как паттерн перемещался и проявлялся, нейроны зрительной коры одинаково активировались, реагируя на тот или иной визуальный пример. И нейроны в PPC показали более измененные реакции, поскольку большинство из них были восприимчивы и реагировали не только на вид объекта, но и на правила теста, а также на возможность действовать в соответствии с правильным визуальным сигналом. Очевидно, это говорит о том, что PPC-нейроны могут гибко обрабатывать тактильные и двигательные данные и, соответственно, заставлять мышь адекватно реагировать на конкретный визуальный пример.

Энтузиасты могут просмотреть публикацию на сайте Массачусетского технологического института, чтобы получить подробное представление о проводимом эксперименте. Этот эксперимент помог специалистам выявить прямую корреляцию обучения на клеточном уровне, указывая PPC как критический узел, в котором интегрировано видение. с действием на эту визуальную информацию.

Цитируя Сура: «Если вы перевернули правила светофора так, чтобы красный цвет означал движение, визуальный ввод по-прежнему будет зависеть от цветов, но связь с двигательными выходными нейронами переключится, и это происходит в PPC. Нашему пониманию того, как принимаются решения и осуществляются зрительно-моторные преобразования, во многом поможет будущий анализ функций PPC на уровне цепей в этой мощной модельной системе».

Итак, теперь мы знаем, «где» наше видение преобразуется в действие благодаря исследователям Массачусетского технологического института!