Nasze mózgi mogą mapować fizyczne bariery pomieszczenia w zaledwie 100 milisekund

Nasze mózgi mogą mapować fizyczne bariery pomieszczenia w zaledwie 100 milisekund
Nasze mózgi mogą mapować fizyczne bariery pomieszczenia w zaledwie 100 milisekund
Anonim

Zespół neurologów zidentyfikował obszar ludzkiego mózgu, który jest zaprojektowany do postrzegania barier definiujących przejezdną przestrzeń wokół nas, takich jak ściany lub sufity, abyśmy mogli bezpiecznie poruszać się po naszym środowisku.

Ten obszar mózgu przetwarza nasze ograniczenia przestrzenne z niewiarygodnie dużą szybkością i prawdopodobnie przyczynia się do natychmiastowego wyczucia naszego nowego otoczenia. Badanie rzuca nowe światło na złożone obliczenia wykonywane przez nasz mózg.

Starszy autor badania, dr Nikolaus Kriegescourt, jest głównym badaczem na Uniwersytecie Columbia Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute.

„Wizja daje nam niemal natychmiastowe wyczucie tego, gdzie jesteśmy w przestrzeni, a w szczególności geometrię powierzchni – ziemi, ścian – które ograniczają nasz ruch. Wydaje nam się to takie proste, ale wymaga skoordynowanej aktywności kilku obszarów mózg” - powiedział lekarz Kriegescourt.

„Jak neurony współpracują ze sobą, aby dać nam poczucie naszego otoczenia, pozostaje tajemnicą. Dzięki tym badaniom jesteśmy o krok bliżej rozwiązania tej zagadki”.

Korzystając z dwóch najnowocześniejszych technologii obrazowania mózgu, naukowcy zbadali reakcje umysłowe ochotników, gdy pokazywano im obrazy różnych trójwymiarowych scen. Obraz może przedstawiać typowy pokój z trzema ścianami, sufitem i podłogą, ale został drastycznie zmieniony przez usunięcie ściany lub sufitu.

„Robiąc to wielokrotnie dla każdego uczestnika, gdy metodycznie zmieniamy obrazy, możemy poskładać sposób, w jaki ich mózgi zakodowały każdą scenę” – powiedziała autorka badania dr Linda Henriksson.

Region potyliczny, który jest pośrednim poziomem przetwarzania korowego, został wyróżniony w mózgach uczestników.

„Poprzednie badania wykazały, że neurony kodują sceny, a nie pojedyncze obiekty” – powiedział dr Kriegescourt.

Po przeanalizowaniu obrazów mózgu zespół odkrył, że aktywność regionów odzwierciedla geometrię scen. Wzorce aktywności w tym obszarze mózgu odzwierciedlają obecność lub brak każdego elementu, takiego jak sufit lub ściana, i przedstawiają szczegółowy obraz ogólnej konfiguracji.

Obszar mózgu wydawał się ignorować wygląd różnych komponentów, aby skupić się wyłącznie na wzorach geometrycznych. Mózg był w stanie zorientować się w układzie pomieszczenia w zaledwie 100 milisekund.

„Prędkość, z jaką nasze mózgi postrzegają podstawową geometrię naszego środowiska, wskazuje na znaczenie szybkiego uzyskania tych informacji” – powiedział dr Henriksson.

W przyszłości zespół badawczy planuje wdrożyć technologię rzeczywistości wirtualnej, aby stworzyć bardziej realistyczne środowiska 3D, z których będą mogli korzystać uczestnicy.

„Chcielibyśmy zbudować komputerowe systemy wizyjne, które bardziej przypominają nasze własne mózgi, systemy, które mają wyspecjalizowany mechanizm podobny do tego, który widzimy tutaj w ludzkim mózgu, aby szybko postrzegać geometrię środowiska” – powiedział dr Kriegescourt.

Zalecana: