Мозг «переключается между двумя реальностями» 15 раз в секунду — ученые

Ученые провели эксперименты с участием макак и людей и выяснили, что мозг может переключаться между сознательной и бессознательной информацией примерно 15 раз в секунду. Это порождает предположение о том, что осознанное восприятие мира может определяться не только тем, доступна ли информация для зрения, сообщает Science Alert.

«В любой момент времени лишь часть мозговой активности доходит до сознания, тогда как остальное обрабатывается, не становясь при этом предметом осознанного опыта. То, как возникает это разделение, — одна из фундаментальных нерешенных проблем нейробиологии», — заявили ученые под руководством нейробиологов Янис Хессе и Дорис Цао из Калифорнийского университета в Беркли.

Организм человека выполняет множество действий автоматически, и восприятие — одно из них. Мы движемся по миру, постоянно сталкиваясь с потоком сенсорной информации, и не в силах «отключить» способность ее получать. Но мозг способен снижать приоритет некоторых видов информации. Например, нос всегда находится в центре поля зрения, но мозг по большей части его «игнорирует».

Но возникает очень важный вопрос: как именно мозг определяет, какая информация станет частью сознательного опыта, а какая останется скрытой от осознания?

В поисках ответов нейробиологи десятилетиями изучали, какие участки мозга активируются, когда стимулы воспринимаются осознанно. Однако со временем возникла проблема: те же самые участки мозга могут реагировать и на неосознаваемые стимулы. В новом исследовании Хессе и его коллеги решили проверить предположение о том, что ответ кроется не в пространстве, а во времени.

Иными словами, они предположили, что изменение активности мозга с течением времени может дать подсказки о том, как мозг обрабатывает сознательную и бессознательную визуальную информацию. Исследование ученых сосредоточилось на мозге макак, на которых надели анаглифные очки.

Известно, что очки с одной красной и одной голубой линзой могут создавать иллюзию трехмерного изображения. Этот же принцип позволяет демонстрировать глазам два разных изображения. Глаз, смотрящий через голубую линзу, видит красное изображение, но не видит голубого; глаз, смотрящий через красную линзу, — наоборот: видит голубое изображение, но не видит красного.

Исследователи воспользовались этим приемом, чтобы показать макакам два разных лица. Сначала одно лицо предъявлялось одному глазу. Затем, не убирая первое изображение, ученые внезапно показывали второе лицо другому глазу.

И ученые заметили нечто неожиданное: вместо того, чтобы воспринимать оба лица одновременно, мозг отдает предпочтение тому, что появилось позже, вытесняя первое лицо из сферы осознанного восприятия. Первое изображение никуда не исчезло. Глаз по-прежнему его воспринимает, но мозг больше не переводит его на уровень осознанного восприятия. Это явление называется «бинокулярным подавлением при предъявлении вспышки».

Поскольку макаки не могли рассказать ученым, какое лицо они осознают, исследователи продолжили эксперимент с участием людей. Благодаря этому они подтвердили, что именно второе изображение становится доминирующим в сознательном восприятии.

После этого ученые вернулись к макакам. С помощью крошечных электродов, введенных в области мозга, отвечающие за обработку зрительной информации, они одновременно регистрировали электрическую активность сотен нейронов в тот момент, когда обезьяны наблюдали за конкурирующими изображениями.

Особый интерес для исследователей представляли области мозга, отвечающие за распознавание лиц. В них удалось выявить два различных паттерна мозговой активности: один был связан с первым лицом, а другой — со вторым.

Хотя ожидалось, что второе лицо будет доминировать в сознательном восприятии, нейроны не отражали его непрерывно. Напротив, их активность стремительно переключалась: то на лицо, которое воспринималось осознанно, то на то, которое было вытеснено из сознания. Такое переключение происходило примерно 15 раз в секунду.

Ранее ученые заявили о том, что алкоголь не просто влияет на нейроны мозга. По их словам, он воздействует на иммунные клетки головного мозга — микроглию, — побуждая их разрушать внеклеточный матрикс, который служит структурной опорой для клеток мозга.