Исследователи представили детальное описание нейронной архитектуры, лежащей в основе принятия решений с использованием нескольких органов чувств. Первые эксперименты по интеграции мозгом сигналов от разных сенсоров стартовали в 2000-х годах. Понимание этих базовых механизмов, управляющих простыми реакциями, крайне важно для диагностики и терапии нарушений восприятия и внимания.
Эксперимент по совместной работе зрения и слуха
Международная группа ученых во главе с Саймоном Келли из Университетского колледжа Дублина привлекла 43 добровольца. Участники отслеживали движущиеся точки на экране и одновременно слушали звуковые сигналы. При обнаружении визуальных, слуховых или комбинированных изменений они нажимали кнопку.
Наблюдение за процессом принятия решений
В ходе опыта ученые фиксировали накопление информации в мозге с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). Особое внимание уделялось характерному центропариетальному сигналу ЭЭГ, отражающему постепенную подготовку к решению до момента действия.
Разные каналы — общий порог
Анализ выявил разные амплитуды сигнала для зрительных и слуховых стимулов, что говорит о наличии отдельных механизмов обработки. Однако общим оказался конечный "порог", при достижении которого запускалась двигательная реакция. Независимо от типа сенсорного входа, сигнал передавался моторной системе, где и формировалось финальное решение.
Проверка и оптимальная модель
Для верификации результатов были созданы вычислительные модели. Одна предполагала конкуренцию между зрительным и слуховым потоками, другая — их сложение. Однако максимальное соответствие с экспериментальными данными продемонстрировала модель с небольшой задержкой между стимулами разных типов.
Перспективы нового открытия
Исследователи пришли к выводу, что слуховая и зрительная информация обрабатываются раздельно лишь до момента интеграции в решающий момент. Эти результаты не только дают ответ на фундаментальный вопрос о работе мозга с мультисенсорными данными, но и открывают перспективные направления для диагностики нарушений, характерных для аутизма, шизофрении и других неврологических состояний.
Источник: naked-science.ru
