Мы живём в мультфильме памяти: новые данные показали, как мозг дорисовывает реальность

Иногда органы чувств получают недостаточно информации, и тогда мозг сам "дорисовывает" недостающие детали. Это явление объясняет, почему мы видим иллюзии или даже целые образы, которых на самом деле нет. Учёные из США впервые подробно показали, как именно работает этот механизм.

Суть эксперимента

Специалисты из Института Аллена провели исследования на мышах. Им демонстрировали два типа стимулов:

• полноценные изображения (линии, геометрические фигуры);

• иллюзорные контуры, которые подразумевали форму, но не имели чётких границ.

Параллельно фиксировалась активность нейронов в первичной зрительной коре.

Необычная находка

Выяснилось, что существуют особые нейроны, которые реагируют исключительно на иллюзорные контуры, но остаются "равнодушными" к полноценным объектам.

"Когда исследователи стимулировали эти нейроны с помощью лазера, мыши видели образ иллюзорного контура без какого-либо визуального стимула", — говорится в работе, опубликованной в Nature Neuroscience.

Фактически, мозг активировал картинку, опираясь на прошлый опыт, даже в отсутствии внешнего сигнала.

Как это работает

Учёные пришли к выводу, что нейроны, кодирующие сенсорный вывод, передают информацию от верхних областей коры к нижним. В свою очередь нижние цепи усиливают активность тех нейронов, которые "соответствуют ожиданиям". Так и появляется иллюзия — результат достраивания восприятия.

Сравнение восприятия стимулов

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: считать, что мозг всегда объективно отражает реальность
  Последствие: недооценка влияния прошлого опыта на восприятие
  Альтернатива: учитывать, что восприятие формируется не только глазами, но и памятью

• Ошибка: игнорировать исследования нейронных цепей
  Последствие: упрощённое понимание когнитивных процессов
  Альтернатива: использовать данные нейробиологии в психологии, медицине и ИИ

• Ошибка: воспринимать иллюзии как "ошибку зрения"
  Последствие: неверная трактовка когнитивных особенностей
  Альтернатива: рассматривать иллюзии как естественный механизм достраивания картины мира

А что если…

А что если подобные исследования помогут не только объяснять иллюзии, но и лечить нарушения восприятия? Например, при галлюцинациях или посттравматических расстройствах можно будет "перенастраивать" активность нужных нейронных цепей.

Плюсы и минусы работы мозга "по ожиданиям"

FAQ

Почему мозг создаёт иллюзии?
Чтобы достроить картину мира при недостатке информации и действовать быстрее.

Можно ли управлять этим процессом?
Частично — через тренировку внимания и работу с когнитивными искажениями.

Значит ли это, что мы часто видим "неправду"?
Да, восприятие субъективно и зависит от памяти, эмоций и ожиданий.

Мифы и правда

• Миф: иллюзии — это дефект зрения.
  Правда: они формируются в мозге, а не в глазах.

• Миф: мозг всегда отражает реальность.
  Правда: мозг интерпретирует данные, а не просто фиксирует их.

• Миф: иллюзии редки.
  Правда: мы сталкиваемся с ними ежедневно, просто не всегда замечаем.

Исторический контекст

Иллюзии интересовали учёных с античности. В Средневековье их трактовали как "уловки дьявола". В XIX веке они стали предметом психологии восприятия. Сегодня благодаря нейробиологии можно буквально "включать" иллюзии в мозге с помощью лазера.

Три интересных факта

1. Известная иллюзия "моя жена и моя тёща" по-разному воспринимается в зависимости от возраста наблюдателя.

2. Иллюзии активно используют художники и дизайнеры для создания "невозможных" объектов.

3. Исследования иллюзий применяются при разработке нейроинтерфейсов и технологий виртуальной реальности.