Kaip smegenys atskiria tikrovę nuo vaizduotės: nauji neurologiniai atradimai

Kaip žinome, ar tai, ką matome, yra tikra, ar tik mūsų vaizduotės vaisius? Šis seniai keliamas klausimas po truputį artėja prie atsakymo dėka naujausių neurologijos tyrimų. Mokslininkų komanda nustatė konkretų neuroninį tinklą žmogaus smegenyse, kuris, panašu, lemia, ar mūsų regimosios patirtys kyla iš tikro jutiminio stimulo, ar yra suformuotos mintyse. Šis atradimas ne tik praplečia svarbiausias žinias apie smegenų veiklą, bet ir gali atverti naujų kelių gydant regos haliucinacijas, pasireiškiančias neurologiniuose sutrikimuose, pavyzdžiui, Parkinsono liga ar šizofrenija.

Smegenų regos apdorojimo keliai

Ankstesni neurologijos tyrimai įrodė, kad tie patys smegenų regionai aktyvuojasi tiek mums įsivaizduojant vaizdą, tiek žiūrint į jį realybėje. Tačiau tiksli smegenų funkcija, leidžianti atskirti tikras patirtis nuo įsivaizduojamų, ilgą laiką išliko nežinoma. Daktarė Nadine Dijkstra iš Londono universiteto koledžo su kolegomis nusprendė išsamiai ištirti šią paslaptį, analizuodami smegenų veiklą kontroliuojamų regos užduočių metu.

Eksperimentinis metodas

Naudodami funkcinio magnetinio rezonanso tomografiją (fMRT), mokslininkai į tyrimą įtraukė 26 savanorius. Dalyviai atliko pasikartojančią regos užduotį: dvi sekundes jie žiūrėjo į nejudantį pilką kvadratą ekrane, o šį veiksmą pakartojo daugiau nei šimtą kartų. Kiekvieną kartą jiems buvo liepta įsivaizduoti įstrižas juostas ant kvadrato. Kartais šios juostos iš tiesų buvo rodomos, kitais atvejais – tik įsivaizduojamos.

Po kiekvieno pristatymo dalyviai įvertino, kaip aiškiai matė juostas, pagal skalę nuo vieno iki keturių. Ne mažiau svarbu buvo tai, kad jie turėjo pažymėti, ar juostos buvo realios, ar tik jų vaizduotės kūrinys.

Pagrindiniai atradimai: svarbios smegenų sritys

fMRT duomenų analizė išskyrė du esminius smegenų regionus:

• Fusiforminis vingis: Ši smegenų sritis suaktyvėdavo kaskart, kai dalyviai aiškiau matė vaizdą, nepriklausomai nuo to, ar juostos buvo iš tikrųjų matomos, ar tik įsivaizduotos. Tai įrodo, jog fusiforminis vingis registruoja regos patirties ryškumą, o ne tik tikrus išorinius dirgiklius.
• Priekinė salos žievė: Kai fusiforminio vingi aktyvumas viršydavo tam tikrą ribą, pasireikšdavo ir priekinė salos žievė. Šis signalas buvo susijęs su tuo, kad dalyviai nurodydavo patyrę „tikrą“ regos įspūdį. Pasak dr. Dijkstros, priekinė sala greičiausiai gauną ir apdoroja signalus iš fusiforminio vingi, leisdama priimti dvejetainį sprendimą – „tikra“ arba „ne tikra“.

Dijkstra teigia: „Nors ankstesni tyrimai rodė, kad fusiforminis vingis dalyvauja ir tikroje percepcijoje, ir vaizduotėje, mūsų tyrimas atskleidė, kad jis ypač jautrus regos įspūdžio ryškumui. Priekinė salos žievė, savo ruožtu, atrodo veikia kaip filtras, leidžiantis patirtį priskirti tikrovei, kai pasiekiamas tam tikras intensyvumas.“

Terapinės perspektyvos ir tęstinis tyrimas

Nors šios dvi sritys, tikėtina, nėra vienintelės, padedančios atskirti realius ir įsivaizduojamus įvykius, jų tarpusavio sąveika suteikia naujų įžvalgų apie regos haliucinacijų kilmę. Manoma, kad pacientams, patiriantiems haliucinacijas (patiriantiems, pavyzdžiui, Parkinsono ligą ar šizofreniją), fusiforminis vingis gali būti pernelyg aktyvus vaizduotės metu, arba priekinė salos žievė nesugeba tiksliai stebėti ir filtruoti vidinių signalų.

Profesorius Adamas Zeman iš Ekseterio universiteto komentuoja: „Šis tyrimas suteikia svarbių klinikinių įžvalgų. Tačiau reikia suprasti skirtumą tarp smegenų greitos reakcijos į trumpalaikius įspūdžius ir nuolatinės, gyvos haliucinacijos, kuri žmogui atrodo tikra.“

Atsižvelgdama į šiuos niuansus, dr. Dijkstros komanda šiuo metu tiria neuronų veiklą Parkinsono liga sergančių pacientų smegenyse, tikėdamasi rasti sąsajas tarp sveiko smegenų veikimo ir užsitęsusių iliuzijų, būdingų neurologiniams sutrikimams.

Išvados

Šis tyrimas atskleidžia esminius mechanizmus, kaip žmogaus smegenys atpažįsta skirtumą tarp tikrovės ir vaizduotės, išskiriant svarbų neuroninį kelią tarp fusiforminio vingi ir priekinės salos žievės. Šio proceso supratimas padeda pažengti giliau į smegenų mokslą ir atveria naujas galimybes kurti inovatyvius gydymo metodus kognityviniams ir neurologiniams sutrikimams, kuriems būdingos regos haliucinacijos. Toliau vystant smegenų realybės filtravimo sistemos tyrimus, skirtumas tarp suvokimo ir vaizduotės tampa vis mažiau paslaptingas – ši pažanga gali būti naudinga tiek klinikiniame gydyme, tiek dirbtinio intelekto srityje.