Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) изучили, как мозг обрабатывает визуальную информацию. Нейробиологи из Института обучения и памяти Пикауэра под руководством Хио-Бин Хан в лаборатории профессора Эрла К. Миллера выяснили, что мозговые тета-волны «сканируют» кору больших полушарий, помогая обнаруживать неожиданные визуальные изменения, аналогично радару, исследующему пространство.
Работа была посвящена зрительной рабочей памяти — кратковременному хранению и обработке видимой информации. Кора головного мозга формирует карту воспринимаемого пространства, и при фокусировке тета-волны определенной частоты проходят по ней, выявляя несоответствия, требующие внимания.
В экспериментах животные играли в видеоигру: на экране появлялся массив цветных квадратов, затем второй массив с одним изменившимся квадратом. Задача заключалась в том, чтобы как можно быстрее определить измененный элемент. Ученые фиксировали движение глаз, время реакции и активность мозговых волн в коре, ответственной за картографирование визуальной информации с сетчатки.
Анализ сотен попыток показал, что активность тета-ритмов и вертикальное положение измененного квадрата напрямую коррелировали с точностью и скоростью распознавания. Определенные горизонтальные полосы коры реагировали на конкретные тета-частоты, а успех выполнения задачи зависел от совпадения внутреннего ритма мозга с позицией визуального изменения. Оптимальная фаза тета-волны менялась сверху вниз по полю зрения, отражая бегущую волну активности по коре во время удержания информации в памяти.
Профессор Миллер отметил, что движение волн влияет на производительность и может выполнять нейронные вычисления. Чем ближе визуальное изменение попадало в оптимальную фазу тета-волны, тем быстрее оно распознавалось. Исследователи также отметили взаимодействие с бета- и гамма-ритмами: тета-волны подавляли бета-активность, регулирующую контекст задачи, и усиливали гамма-ритмы, кодирующие сенсорный вход.
В дальнейшем команда планирует создать систему обратной связи для усиления конкретных частот мозговых волн с целью увеличения емкости зрительной памяти за счет усиления тета-ритмов.
Источник: new-science.ru