Мозг обрабатывает зрительную информацию параллельными потоками

Разные аспекты зрительных данных вроде формы и цвета эксплуатируются в нашем мозге отдельно друг от друга, проходя через иерархическую цепочку относительно специализированных нейронных структур.

Зрение даёт мозгу огромный массив данных, среди которых можно выделить те, что относятся к цвету, к форме или, например, к чертам лица, — если мы смотрим на другого человека. Если мы начнём описывать, что видим, то такие признаки, конечно, разделим. А вот разделяет ли их мозг? В смысле — выделены ли у него под разные характеристики объектов разные нейронные области?..

Понятно, что такие признаки можно разделить на уровни, но, скажем, черты лица — это понятие не того же порядка, что геометрическая форма или цвет. (Заметим, что под распознавание лиц в нашем мозге выделена специальная структура.) И как тогда их воспринимает мозг: что-то раньше, что-то позже? И не делятся ли более низкоуровневые признаки тоже на какие-то «подпризнаки»? Психологи, например, утверждают, что цвет воспринимается нами независимо от формы.

Роза Лафер-Соуза (Rosa Lafer-Sousa) и Бевил Конвей (Bevil Conway) из Уэллслийского колледжа (США) попробовали проверить, соответствует ли эта психологическая особенность нейроанатомическому устройству мозга, а заодно выяснить, как разные визуальные признаки сочетаются в одной мозговой «видеокарте».

Исследователи показывали макакам разные объекты, одновременно наблюдая с помощью фМРТ за активностью мозга животных. Прежде всего учёных интересовала нижняя височная кора, которая, как считается, и позволяет нам воспринимать окружающие предметы как предметы, то есть в качестве набора определённых визуальных характеристик. По одной популярной теории, разные отделы этой коры организованы как иерархические, каждый следующий из которых обрабатывает информацию более высокого уровня.

Авторам работы удалось установить, что разные визуальные признаки действительно распределены по разным отделам нижней височной коры, хотя эти отделы формы, цвета и лица в известной степени перекрываются. Более того, оказалось, что реакция на цвет или на другое лицо имеет несколько стадий, то есть в обработке отдельного признака можно вычленить несколько фаз.

В целом, как пишут учёные в Nature Neuroscience, «вычисление» изображения в мозге происходит по параллельным восходящим потокам данных, которые переходят из одного нейронного участка в другой и параллельность которых соответствует разным признакам. О том, какие разные уровни могут быть у обработки одного и того же признака, исследователи пока не знают. В случае цвета тут можно предположить, что сначала мозг в общем определяется с оттенком, а потом подключает память, которая уже конкретизирует этот оттенок — например, «зелёный, как лайм», или «зелёный, как трава», или «зелёный, как хвоя» и т. д. Но это, повторим, требует дальнейших психологических и нейробиологических исследований, не говоря уже о том, что такой же опыт хорошо бы повторить с человеческим мозгом.

Впрочем, надо думать, что параллельно-иерархический способ обработки зрительной информации свойствен не только резусам, но всем приматам и что многие вопросы, касающиеся человеческой психологии восприятия, вполне можно изучать в эволюционном аспекте, с участием наших «младших кузенов».