Взаимодействие мозга, сознания и восприятия

Jan 09, 2024

Краткое содержание:Исследователи изучают гемипространственное пренебрежение — состояние, при котором пациенты, перенесшие инсульт, не осознают, что происходит в левой части их поля зрения, несмотря на сохранение зрительных способностей.

Стремясь раскрыть сложную взаимосвязь между вниманием и сознательным восприятием, неврологи выделили пять кластеров мозговой активности, связанных с обработкой внимания. Их результаты бросают вызов существующим теориям, которые предполагают, что внимание и сознательное восприятие являются несвязанными функциями, доказывая, что они действительно взаимодействуют.

Это открывает новые возможности для понимания не только когнитивных расстройств, но и общей природы человеческого сознания.

Ключевые факты:

Источник:Парижский институт мозга

Почти у половины пациентов, перенесших инсульт в правом полушарии мозга, позже развивается весьма необычный симптом: они теряют способность воспринимать то, что происходит в левой части пространства.

В результате они склонны есть только правую часть тарелки, игнорировать людей слева и с большим трудом ориентироваться. Это расстройство, известное как гемипространственное игнорирование, не затрагивает базовые зрительные способности, которые остаются нетронутыми.

«Эти пациенты видят очень хорошо. Проблема в другом! Они не осознают часть своего окружения не потому, что не получают визуальную информацию, а потому, что не обращают на нее внимания», — описывает Паоло Бартоломео, невролог и исследователь Парижского института мозга.

«Лечение этих пациентов заключается, в некотором смысле, в перевоспитании их способностей к вниманию».

Как мы можем не осознавать элементы реальности, которые воспринимаем? Чтобы ответить на этот вопрос, нам необходимо понять природу взаимоотношений сознания и внимания.

Исследователи пытались формализовать это в течение многих лет, но сосуществуют несколько конкурирующих теорий, ни одна из которых не возобладала.

Чтобы узнать больше, Паоло Бартоломео и Цзянхао Лю, докторант из команды PICNIC, решили проверить эти теории.

Габор по правому борту

«Мы хотели описать взаимодействие между вниманием и сознательным восприятием в более мелких деталях, чтобы не только выяснить нарушения внимания при определенных когнитивных расстройствах, но и лучше понять человеческое сознание в целом», — объясняет Цзянхао Лю.

«Клинические исследования говорят нам, что внимание необходимо, хотя и недостаточно, для сознательного восприятия, но мы не знали, как это преобразуется в мозге. Таким образом, мы попытались раскрыть механизмы обработки внимания в лобно-теменных сетях».

Чтобы пролить свет на эти вопросы, исследователи сосредоточили внимание на так называемом экзогенном внимании, т. е. на внимании, сосредоточенном на стимулах окружающей среды. Традиционные методы нейровизуализации, такие как фМРТ и ЭЭГ, недостаточны для получения точных данных об активности мозга во время когнитивных задач.

Поэтому команда использовала внутримозговые электрофизиологические записи 13 пациентов с эпилепсией, которым были имплантированы глубокие мозговые электроды для лечения лекарственно-устойчивой эпилепсии.

Участникам исследования было предложено выполнить когнитивное задание, которое включало обнаружение цели, называемой пятном Габора, которая может стать едва различимой, если изменить контраст составляющих ее черных и белых полос.

Цель появлялась слева или справа на экране, и ей предшествовал визуальный сигнал (простая черная точка) – либо правильный (объявляющий сторону, на которой появилась цель), либо вводящий в заблуждение (объявляющий неправильную сторону). В некоторых случаях патч Габора вообще не появлялся.

Подтверждающие нейронные доказательства

«Этот эксперимент позволил нам определить, что манипулирование вниманием участников с помощью визуальных сигналов может изменить их способность сознательно воспринимать патч Габора и описывать то, что они видели», — объясняет Цзянхао Лю.