Достаточно большой, чтобы его не заметить
Схема нейронных цепей центров обработки данных в нашем мозгу отлично справляется с работой, когда дело доходит до наблюдения за движением - и обнаружения некоторых мелких частей легче, чем слишком больших фрагментов.
Видение - это и повседневная жизнь, и тяжелая работа для нашего мозга: из необработанной информации, «увиденной» через сетчатку, цвет, форма, структура и движение отдельных визуальных объектов должны быть сначала осмысленно очищены и переданы высшим области мозга -уровня - только там объединены с нейронной лексикой для "желтый", "круглый" и "войлочный" и затем осмысленно интерпретируются, например, как "теннисный мяч" - который быстро приближается по диагонали снизу оставил.
Видение должно быть надежно быстрым в такой ситуации. Восприятие движения в нашей среде предъявляет особые требования к зрительному аппарату. Сложная проблема, поскольку «движения» в конечном счете представляют собой не что иное, как переменную световую информацию на сетчатке - и как таковые на самом деле являются обычным явлением, поскольку они неизбежно возникают сами по себе при каждом повороте головы и движении глаз. Как наши визуальные центры обработки отличают такие сдвиги светового стимула, вызванные изменением направления взгляда, от реальных движений объекта в видимой среде? В поисках ответов Дуйе Тадин из Университета Вандербильта и его коллеги исследовали зрительную область в медиальной височной коре (МТ) - месте обработки двигательных стимулов в средней височной доле коры головного мозга человека.
Здесь нейроны организованы в так называемые рецептивные поля по общему сенсорно-физиологическому принципу. Различные рецептивные поля, каждое из которых представляет собой круговое, пространственно отграниченное скопление соседних нейронов, также представляют определенные области воспринимаемого поля зрения. Движения, происходящие только в этом поле зрения, также активируют только нейроны ответственного рецептивного поля, которые затем являются единственными нейронами, передающими информацию о движении. В рецептивном поле есть также различные специализированные нейроны, которые по-разному реагируют на движения сверху, снизу, слева и справа, и поэтому нижележащий мозговой аппарат может в конечном итоге получить определенное движение из паттерна активности всех МТ-нейронов, таких как тот, который вызвал теннисным мячиком, направленным вправо вверх в нижней левой области поля зрения.
Каждое рецептивное поле в МТ окружено большей площадью с нейронами с совершенно противоположной функцией: если эти рецепторы стимулируются, то они тормозят соседние нейроны внутреннего рецептивного поля. Именно такое расположение является уловкой, с помощью которой наша сенсорная система не позволяет нам воспринимать предполагаемое движение в окружающей среде при каждом повороте головы: в то же время все тормозные нейроны, окружающие их: суть в том, что общая активация суммируется, а побег равен нулю.
Ученые, окружавшие Тадина, считали, что движение объекта должно восприниматься наиболее эффективно с помощью этого принципа переключения нейронов, который активирует все нейроны типичного рецептивного поля без одновременной стимуляции тормозных нейронов на ассоциированной окружающей периферии - Короче говоря, этот объект должен иметь очень определенный размер, точно покрывающий рецептивное поле на сетчатке. Они попытались определить этот оптимальный размер у нескольких испытуемых - они проверили свое зрение в движении с помощью различных шаблонов стимулов разной скорости, размера и контраста.
Действительно: участники теста всегда лучше всего воспринимали движение круга размером с теннисный мяч на расстоянии вытянутой руки. С другой стороны, движущийся объект размером с футбольный мяч воспринимался менее эффективно - по-видимому, он покрывал тормозящую среду в дополнение к рецептивным полям.
Чем больше размер движущихся объектов похож на мешающую окружающую область, говорит Лаппин, тем «чаще они интерпретируются как фоновое движение» - и тем менее отчетливо они видны. Тем не менее, работа оставляет без ответа вопрос о том, всегда ли футболисты должны быть в большей степени художниками реакции, чем теннисисты: в сложных условиях просмотра, например, при очень низком контрасте между движущимся объектом и фоном, эффект измеренного размера становится все менее заметным. Это указывает на то, что при таких обстоятельствах используется другая зрительно-двигательная система, которую ученые хотят отследить в последующих исследованиях.