Neuro-Electronics Research Flanders (NERF) mokslininkai, vadovaujami prof. Vincento Bonino, paskelbė du tyrimus, atskleidžiančius, kaip smegenyse apdorojama ir paskirstoma vaizdinė informacija. Tyrimai atskleidžia vizualinės informacijos apdorojimo smegenyse sudėtingumą ir lankstumą.
Regėjimo žievė, pagrindinė regėjimo įvesties interpretavimo ir apdorojimo sritis, vaidina lemiamą vaidmenį formuojant tai, ką matome. Vincentas Boninas, KU Leuven profesorius ir NERF grupės vadovas, tyrinėja jutimo informaciją apdorojančias nervines grandines.
„Mes dažnai manome, kad vizualinis apdorojimas žievėje yra paprastas, linijinis procesas, – aiškina prof. Boninas, – tačiau mūsų tyrimai rodo, kad žievė veikia kaip sudėtingas tinklas su tiksliai suderintais ryšiais tarp regionų, palaikantis specializuotas regėjimo funkcijas skirtingose smegenų srityse. “.
Taikymas prieš transliavimą
Pirmajame tyrime, paskelbtame m Dabartinė biologijapodoktorantas Xu Han atskleidė, kaip vizualinė informacija perduodama įvairiuose tarpusavyje susijusiuose smegenų regionuose.
Naudodami pažangius vaizdavimo ir grandinės sekimo metodus pelėms, Han ir Bonin nustatė būdus, kurie selektyviai nukreipia vaizdinius signalus į tikslines sritis arba platina informaciją plačiai keliuose regionuose.
„Pavyzdžiui, pulvinarinio ir tam tikrų žievės sluoksnių neuronai yra tiksliai suderinti su savo taikiniais, o tai rodo vaidmenį kuriant išsamius vaizdinius vaizdus“, – aiškina Han.
„Priešingai, gilesni neuronai, atrodo, nepaiso tikslo specifiškumo, transliuodami panašią vaizdinę informaciją įvairiose srityse, galbūt norėdami koordinuoti platesnę smegenų veiklą.” Šios išvados meta iššūkį ilgalaikiam įsitikinimui, kad vaizdinė informacija teka paprastai, žingsnis po žingsnio, o ne atskleidžia labai dinamišką ir pritaikomą tinklą.
Tylus vs susijaudinęs
Antrajame tyrime, paskelbtame m Ląstelių ataskaitosBonin ir dr. Karolina Socha (dabar Kalifornijos universitete Los Andžele) ištyrė, kaip smegenų talamas – pagrindinė vizualinių signalų perdavimo stotis – reguliuoja informacijos apdorojimą priklausomai nuo elgesio būsenų.
Tyrėjai išsiaiškino, kad ramaus budrumo metu talamuose esantys neuronai sustiprina signalus dėl judėjimo atgal į priekį, transformacijos, kurios nėra anestezijos metu arba padidėjusiam susijaudinimui. Vaizduodami pabudusių pelių neuronų aktyvumą, jie atrado, kad šis moduliavimas yra susijęs su vyzdžio dydžio pokyčiais, o tai yra susijaudinimo žymeklis.
„Didesni vyzdžiai sutapo su stipresniu atsaku į judesį atgal į priekį, o tai rodo, kad talamas sujungia jutimo įvestis su elgesio kontekstu, kad teiktų pirmenybę tam tikriems regėjimo stimulams“, – aiškina Boninas. „Šie atradimai parodo, kaip talamas integruoja elgesio kontekstą, kad dinamiškai formuotų vaizdinius vaizdus, keičiant judesio apdorojimą ir prioritetų teikimą.”
Kartu abu tyrimai yra svarbus žingsnis kuriant išsamų smegenų regos sistemos „funkcinį-anatominį žemėlapį“. „Šių būdų ir mechanizmų supratimas leidžia mums numatyti ir manipuliuoti, kaip veikia suvokimas“, – sako Boninas.
Šios išvados skatina neurologijos tyrimus ir žada sukurti tikslines intervencijas, skirtas moduliuoti smegenų funkciją.