четверг, 22 марта 2012 г.

Как мозг различает субъективное и объективное движение

Как мозг различает субъективное и объективное движениеМы следим за проезжающей машиной и понимаем, что движется она, а не улица. Это происходит благодаря совместной работе двух зон мозга, одна из которых не воспринимает собственных движений глаза.

Когда мы видим муху, летающую по комнате, у нас не появляется даже мимолётной мысли о том, что это, дескать, комната движется вокруг мухи, а последняя находится на месте. То есть мы, конечно, можем себе такое представить, но для этого нужно напрячь воображение. Даже если мы непрерывно следим за мухой, наше восприятие всё равно срабатывает однозначно: муха движется, комната — нет.

Как это происходит, даже если мы стараемся удержать муху в поле зрения?

Мозгу приходится решать непростую задачу, даже когда мы просто идём по улице: наше движение вперёд накладывается на собственные движения глаз, при этом мы постоянно видим перемещающиеся объекты. Что при этом движется само по себе, а что — из-за того что передвигаемся мы?

В статье, опубликованной в журнале Neuron, исследователи из Института биологической кибернетики научного общества Макса Планка (Германия) описывают работу двух областей мозга, отвечающих за различение субъективного и объективного движения. Эти области зрительной коры имеют названия V6 и V3A. Пока участники эксперимента смотрели на экран, за активностью этих зон следили с помощью фМРТ. На экране монитора двигалась точка, за которой надо было приглядывать. Фон при этом тоже мог двигаться с разной скоростью, в одну сторону с точкой или же в обратную. Иногда точка оставалась неподвижной, а двигался лишь фон. Всего учёные перебрали 12 различных вариантов взаимного движения точки и фона.

И V6, и V3A «ловят» объективное движение, то есть реагируют на перемещение объекта по сетчатке, не связанное с движением самого глаза. То есть независимо от того, следим мы глазами за мухой или нет, эти зоны коры будут реагировать на её движение. Но при этом V3A-зона никак не отзывается на движение, вызванное перемещением сетчатки. Этим она отличается от прочих участков коры, занятых анализом зрительной информации. V3A интегрирует визуальные сигналы от объектов, которые движутся либо сами по себе, либо от того, что мы, например, идём по улице. V6 выполняет похожие функции, но при этом чувствует собственные движения глаз.

В результате сложных вычислений, производимых совместно этими зонами коры, мы и получаем возможность следить за летающей мухой, ясно понимая, что движется она, а не стены комнаты. Исследователи особо подчёркивают роль зоны V3A, которая нечувствительна к движению глаз и которая, очевидно, служит для подтверждения субъективности или объективности видимого движения.

Подготовлено по материалам Научно-исследовательского общества имени Макса Планка.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Создан лазерный перископ
Новая активная лазерная система получения изображений, разработанная в Массачусетском технологическом институте (МТИ), способна использовать непрозрачные поверхности как зеркала и принимать от них информацию об объектах за углом. Она может найти применение не только в военных и полицейских целях, но и в системах навигации автономных транспортных средств. В работе, которая выходит на этой неделе ...
  (читать дальше)

Размер имеет значение, или От чего зависит точность мимикрии
Полная и совершенная мимикрия важна для больших животных, которые служат для хищника чрезвычайно заманчивой добычей. Если животное невелико, то оно может позволить себе не слишком точно копировать опасный облик: из-за малого размера хищник вряд ли на него покусится. Мимикрия в живой природе распространена повсеместно: безобидные растения и животные стараются скопировать облик более опасного вида...
  (читать дальше)

Почему мужчины лысеют?
Избыток простагландина D2 в коже головы подавляет рост волосяных сумок и, следовательно, собственно волос. Почти 80% мужчин страдают от андрогенетической алопеции, то есть облысения. Это бывает у всех по-разному — у кого-то в молодости, у кого-то в старости, и по-разному проявляется: одни лысеют полностью, другие отделываются небольшими залысинами. Некоторые мужчины готовы отдать буквально всё з...
  (читать дальше)

Впервые предложен количественный метод in vivo-изучения метаболизма селена
Селен не самая обычная пищевая добавка. Он овеян невероятным количеством слухов и ничем не подкреплённых убеждений. Даже производители витаминов вместе с государственными контролирующими органами по надзору за качеством медпрепаратов не могут прийти к единому мнению о рекомендуемой дневной норме селена. «Слепая вера» не обходит стороной и врачей, которые без всяких на то оснований рекомендуют эту ...
  (читать дальше)

Oracle увеличила квартальную прибыль на 18 процентов
Корпорация Oracle обнародовала показатели деятельности в третьей четверти текущего финансового года, завершившейся 29 февраля. Один из крупнейших поставщиков программного обеспечения получил за три месяца $9,0 млрд дохода. Это на 3% больше по сравнению с третьим кварталом предыдущего финансового года, когда выручка равнялась $8,8 млрд. За отчётный период доход от продажи новых лицензий на ПО у...
  (читать дальше)

Разработан шприц для безболезненных уколов
Британец Оливер Блэкуэлл представил новый тип иглы, названной им «безболезненной». К обычному шприцу изобретатель добавил содержащую анестетик дополнительную иглу, которая чуть длиннее и много тоньше основной. То, что болезненность инъекций — это проблема, знает любой родитель, пробовавший водить шестилетнего отпрыска на вакцинацию. А ведь бывает и так, что за двадцать минут человеку делают деся...
  (читать дальше)

Нанотерапия позволяет доставлять мощные дозы радиации точно в цель
Вот уже 40 лет радиотерапия считается самым эффективным методом сдерживания смертельной формы рака мозга — глиобластомы. И хотя технология точного наведения доведена почти до совершенства, как ни старайся, а пучки радиации, прежде чем достичь опухоли, неминуемо проходят сквозь здоровые ткани мозга. А это значит, что пациенты могут переносить лишь небольшие дозы, иначе возможны серьезные побочные э...
  (читать дальше)

Статус соловья зависит от той высоты, с которой он поёт
Самцы соловьёв «меряются» песнями, но при этом в первую очередь оценивают, с какой высоты поёт конкурент. Если два соловья сидят на одном уровне, сражение между ними будет особенно напряжённым. Самцы певчих птиц пением метят территорию и завлекают самок. Если они слышат поблизости конкурента, то тут же вступают в песенную дуэль, стремясь «переплюнуть» противника и сбить его с толку своими рулада...
  (читать дальше)

Конкуренция заставляет самцов дрозофилы менять половое поведение
Самцы дрозофилы корректируют половое поведение в зависимости от числа сексуально активных товарищей. Чем таких самцов рядом больше, тем интенсивней дрозофилы домогаются самок. Самец в окружении конкурентов вынужден всё время держать себя «в тонусе», то есть стараться репродуктивно обогнать других. Исследования на дрозофилах показали, что если самец находится в обществе других самцов, то он будет...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)