Фото: Unsplash. Автор: Hal Gatewood
Недавнее исследование, проведённое учёными из Колумбийского университета, проливает свет на удивительную способность нашего мозга: оказывается, зрительная кора не просто пассивно фиксирует изображение, а активно подстраивает восприятие под текущие цели человека.
Ранее считалось, что зрительная система работает как камера наблюдения — фиксирует всё подряд, а уже потом другие отделы мозга, такие как префронтальная кора, анализируют и принимают решения. Однако новое исследование под руководством биомедицинского инженера и нейробиолога Нуттиды Рунгратсамитавиманы показывает, что всё не так просто. Зрительная кора сама участвует в интерпретации увиденного, и делает это в зависимости от того, чем занят остальной мозг.
Представьте, что вы стоите в магазине перед полкой с морковью. Если вы планируете приготовить суп, то морковь ассоциируется у вас с другими корнеплодами. А если вы готовитесь к просмотру футбольного матча, то она уже воспринимается как часть закуски с сельдереем и крылышками. Это не просто игра воображения, а результат того, как зрительная кора адаптирует восприятие в зависимости от контекста.
В ходе исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, учёные использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для наблюдения за активностью мозга участников, выполнявших различные задачи. Оказалось, что даже на ранних этапах обработки визуальной информации активность нейронов изменяется в зависимости от поставленной цели. То есть, зрительная кора не просто передаёт изображение дальше, а сразу же начинает его интерпретировать в контексте текущей задачи.
Эти открытия имеют важное значение не только для понимания работы человеческого мозга, но и для разработки более гибких систем искусственного интеллекта. Современные ИИ-системы часто сталкиваются с трудностями при адаптации к новым или неожиданным ситуациям. Изучение того, как мозг человека справляется с такими задачами, может помочь в создании ИИ, способного более эффективно адаптироваться к изменяющимся условиям.
Интересно, что зрительная кора не работает изолированно. Она тесно взаимодействует с другими отделами мозга, такими как префронтальная кора, которая отвечает за принятие решений и планирование. Это взаимодействие позволяет мозгу быстро и эффективно адаптировать восприятие под текущие цели и задачи. В будущем учёные планируют продолжить исследования, чтобы понять, как именно нейронные цепи в зрительной коре поддерживают такую гибкость восприятия. Они также надеются применить эти знания для улучшения ИИ-систем, делая их более адаптивными и способными к обучению в реальном времени.
