دانشمندان راز توهمات بصری را فاش کردند

آیا تا به حال به یک نقاشی ساده نگاه کرده‌اید و چیزی را در آن دیده‌اید که واقعا وجود ندارد؟ خب، این مغز شماست که یک توهم ایجاد می‌کند. محققان اکنون مدار عصبی و نوع سلول خاصی را که مسئول درک توهمات بصری است، با کمک لیزر شناسایی کرده‌اند.

به گزارش ایسنا، سلول‌هایی که به آن‌ها نورون‌های آی‌سی انکودر (IC-Encoder) گفته می‌شود، مغز را از طریق فرآیندی به نام تکمیل الگوی بازگشتی  (recurrent pattern completion) فریب می‌دهند تا اشیایی را ببیند که وجود ندارند.

به نقل از آی‌ای، یک گروه از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و مؤسسه آلن در سیاتل یافته‌های خود را در مجله نیچر نوروساینس (Nature Neuroscience) منتشر کرده‌اند. بر اساس این مطالعه، یک توهم زمانی رخ می‌دهد که ادراک ما از یک شیء با اطلاعات حسی مطابقت نداشته باشد.

یک مثال کلاسیک، مربع کانیزسا است، جایی که مغز انسان یک مربع سفید را می‌بیند، حتی اگر ورودی بصری فقط چهار شکل سیاه شبیه به پک‌من باشد.

در این مطالعه، فعالیت الکتریکی مغز موش‌ها هنگام مشاهده تصاویر توهم‌زا مورد بررسی قرار گرفت. گروه تحقیقاتی از اپتوژنتیک هولوگرافیک دو فوتونی برای تحریک نورون‌های آی‌سی انکودر با پرتو نور یا لیزر استفاده کردند، در زمانی که هیچ توهمی وجود نداشت.

این تحریک همان الگوهای فعالیت مغزی را ایجاد کرد که وقتی موش‌ها تصاویر توهم‌زا را می‌دیدند، مشاهده می‌شد و نشان داد که این نورون‌های خاص مسئول ایجاد این ادراک هستند.

های‌یونگ شین، نویسنده‌ مطالعه و از دانشگاه سئول توضیح می‌دهد: به دلیل اینکه نورون‌های آی‌سی انکودر این ظرفیت ویژه را برای هدایت تکمیل الگو دارند، فکر می‌کنیم آن‌ها ممکن است اتصالات سیناپسی تخصصی داشته باشند که به آن‌ها اجازه می‌دهد این الگو را به شکلی بسیار مؤثر بازسازی کنند. این فرآیند از طریق یک حلقه بازخورد بالا به پایین (top-down) در سیستم بصری مغز رخ می‌دهد.

زمانی که با یک سرنخ بصری ناقص مواجه می‌شویم مانند گوشه‌های شکسته یک مربع، مناطق بصری سطح بالاتر مغز تفسیر می‌کنند: این یک مربع است.

این تفسیر سپس مانند یک فرمان به قشر بصری اولیه ارسال می‌شود، جایی که نورون‌های  آی‌سی انکودر قرار دارند. این سلول‌ها سپس این دستور بالا به پایین را دریافت کرده و فعالیت عصبی را تولید می‌کنند که باعث می‌شود ما شیء کامل و توهمی را ادراک کنیم. این مطالعه برای اولین بار در موش‌ها نشان داد که یک حلقه بازخورد در مغز وجود دارد.

اهمیت این مطالعه برای اختلالات عصبی

چگونگی فعال ساختن ادراک توسط مغز، همان‌طور که اکنون بهتر فهمیده شده، اهمیت زیادی برای اختلالات عصبی دارد، جایی که ادراک دچار اختلال می‌شود.

جروم لکوک، دکترای پژوهشگر مؤسسه آلن می‌گوید: در برخی بیماری‌ها، الگوهای فعالیت در مغز شما ظاهر می‌شوند که غیرعادی هستند و در اسکیزوفرنی، این‌ها با نمایش اشیایی که به‌صورت تصادفی پدید می‌آیند، مرتبط هستند.

وی افزود: اگر ندانید این اشیاء چگونه شکل می‌گیرند و مجموعه‌ای از سلول‌ها چگونه با هم کار می‌کنند تا این نمایش‌ها شکل بگیرند، قادر به درمان نخواهید بود. بنابراین فهمیدن اینکه کدام سلول‌ها و در کدام لایه این فعالیت رخ می‌دهد، مفید است.

دید فعالانه به جای دریافت منفعل

یافته‌ها درک ما از بینایی را از یک فرآیند منفعل که فقط ورودی حسی را دریافت می‌کند، به یک فرآیند فعال تغییر می‌دهد که مغز به طور فعال ادراک ما از واقعیت را می‌سازد.

این مطالعه مسیرهای جدیدی برای بررسی چگونگی تفسیر و شکل‌دهی مغزها به واقعیتی که روزانه تجربه می‌کنیم، باز می‌کند.

تماشاخانه

الگویی برای سازگاری با تغییرات اقلیمی / شهرهایی که در برابر سیل مسلح می‌شوند (فیلم)

دو دقیقه نفس گیر از یک فیلم جنگی مرجع در تاریخ سینما (تماشا کنید)

فیلم های دیگر