Способность отличать подлинное от вымышленного лежит в основе воображения, и теперь ученые выявили вероятные мозговые механизмы, ответственные за это различение. Предполагается, что они могут играть роль в состояниях, таких как шизофрения, при которых восприятие реальности может быть нарушено.
Новая работа ученых посвящена изучению этих механизмов. Предыдущие исследования показали, что определенная область мозга, известная как веретенообразная извилина — крупный выступ, проходящий через обе доли мозга, активируется как при визуальном восприятии, так и при воображении, пояснила Надин Дейкстра, ведущий автор исследования, нейробиолог из Университетского колледжа Лондона.
"Однако мы обнаружили, что интенсивность активности в этой области позволяет предсказать, воспринимается ли что-то как реальное, независимо от того, видим мы это или воображаем", — уточнила специалист.
Веретенообразная извилина играет важную роль в обработке визуальной информации высокого уровня, включая распознавание объектов и лиц по их внешним признакам. Исследование предполагает, что при воображении сила сигнала слабее по сравнению с восприятием; именно эта разница в силе сигнала позволяет мозгу проводить различие между этими двумя явлениями. Другими словами, если активность превышает определенный предел, мозг интерпретирует ее как реальность.
Для получения этих выводов ученые использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), метод, позволяющий отслеживать кровоток в качестве косвенного показателя мозговой активности. В серии экспериментов 26 участникам было предложено искать диагональные линии на экране с динамическим шумом, имитирующим телевизионные помехи, и сообщать, присутствуют ли эти линии. В половине случаев линии действительно отображались на экране, а в другой половине — нет.
Одновременно с этим участникам было предложено воображать линии, идущие либо в том же направлении, что и реальные линии, либо перпендикулярно им, в зависимости от этапа эксперимента. Они также оценивали яркость воображаемых ими образов.
"Суть заключалась в том, что иногда участники представляли себе те же линии, которые видели на экране, а иногда — другие, — пояснила Дейкстра. — Мы обнаружили, что когда они представляли себе те же линии, они чаще сообщали о том, что видят настоящие линии, даже если их не было".
Иными словами, визуализируя ожидаемое изображение, можно ввести мозг в заблуждение, заставив его поверить в его реальность.
Сканирование фМРТ позволило исследователям отслеживать закономерности активности в определенных областях мозга, связанных с восприятием и воображением. Веретенообразная извилина проявляла активность как при воображении линий, так и при их реальном наблюдении. Однако, как отметила Дейкстра, когда активность превышала определенный порог, участники исследования приходили к выводу, что видят реальность.
"В целом, активация во время воображения [сама по себе] недостаточно сильна, чтобы преодолеть этот порог", — добавила ученый.
По мере увеличения активности в веретенообразной извилине возрастала и активность передней островковой доли — области в префронтальной коре мозга, отвечающей за когнитивные функции, такие как принятие решений и решение проблем. Исследователи отметили в своей статье, что это похоже на то, как если бы передняя островковая доля "считывала" сигнал реальности из веретенообразной извилины. Однако механизм, лежащий в основе этой взаимосвязи между двумя областями мозга, остается неясным.
Одним из ограничений исследования, по словам Дейкстры, было использование очень простых стимулов, не отражающих реальные ситуации, с которыми сталкиваются люди.
"В настоящее время мы разрабатываем парадигмы, включающие более сложные стимулы, такие как объекты, лица или животные, — сказала она. — Еще одно перспективное направление — выяснить, можем ли мы заставить людей путать свои [воображаемые] образы с восприятием, например, стимулируя мозг в нужный момент".
Томас Пейс, нейробиолог из Университета Саншайн-Кост в Австралии, отметил, что работа Дейкстры и ее команды предлагает удивительно простое объяснение того, как мы отличаем реальность от ментальных образов.
Исследование показывает, что "наше чувство реальности — это суждение, основанное на силе сигнала, и по своей природе эта система может подвергаться влиянию силы нашего собственного разума, отметил Пейс. Это "открытие помогает понять, как может нарушаться контроль за реальностью, и создает основу для понимания сложных переживаний, таких как галлюцинации".
По его словам, будущие исследования должны будут изучить более сложные стимулы, такие как лица, чтобы определить, как эта пороговая система работает в различных типах визуальной обработки. Реальный опыт также обычно согласован во многих чувствах и соответствует нашим ожиданиям относительно того, как события разворачиваются в логических последовательностях — и такие подсказки были опущены в сфокусированной визуальной задаче исследования.
"Самое главное, — подчеркнул Пейс, — изучение этой системы в клинических группах, где нарушен контроль за реальностью, например, при шизофрении, может дать представление как о надежности этих механизмов, так и об их клинической значимости".
Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.
Изображение: фрипик
