Впервые исследователи из UCL (Университетский колледж Лондона) и Кембриджского университета обнаружили доказательства наличия специального механизма пространственного самосознания, сочетающего визуальные сигналы с движением тела.
Стандартная визуальная обработка склонна отвлекать внимание, поскольку требует, чтобы мы обращали внимание на интересующие объекты и отфильтровывали другие. Новое исследование показало, что в нашем мозгу есть отдельные «жестко запрограммированные» системы, позволяющие визуально отслеживать наши собственные тела, даже если мы не обращаем на них внимания. Фактически, недавно открытая сеть запускает реакции еще до того, как сознательный мозг успевает их обработать.
Исследователи обнаружили новый механизм, протестировав 52 здоровых взрослых человека в серии из трех экспериментов. Во всех экспериментах участники использовали роботизированные руки для управления курсорами на двумерных дисплеях, где движение курсора было напрямую связано с движением руки. Их глаза были зафиксированы на отметке в центре экрана, что подтверждается отслеживанием взгляда.
В первом эксперименте участники управляли двумя отдельными курсорами левой и правой руками, оба одинаково близко к центру.
Цель заключалась в том, чтобы направить каждый курсор к соответствующей цели в верхней части экрана. Иногда курсор или цель с одной стороны прыгали влево или вправо, требуя от участников принятия корректирующих мер. Каждый прыжок сопровождался вспышкой с одной стороны, но это было случайным образом, поэтому не всегда соответствовало стороне, которая собиралась измениться.
Неудивительно, что люди быстрее реагировали на целевые прыжки, когда их внимание было привлечено к «правильной» стороне репликой. Однако реакции на прыжки курсора были быстрыми независимо от сигналов, что позволяет предположить, что отдельный механизм, независимый от внимания, отвечает за отслеживание наших собственных движений.
«Первый эксперимент показал нам, что мы очень быстро реагируем на изменения, относящиеся к объектам, находящимся под нашим собственным контролем, даже когда мы не обращаем на них внимания», – объясняет доктор Александра Райхенбах из Института когнитивной нейробиологии UCL, ведущий автор исследования. "Это является убедительным доказательством наличия специального нейронного пути, связывающего управление моторикой с зрительной информацией, независимо от стандартных зрительных систем, которые зависят от внимания."
Второй эксперимент был похож на первый, но также внес изменения яркости, чтобы продемонстрировать влияние внимания на систему зрительного восприятия. В третьем эксперименте участники должны были навести один курсор на его цель в присутствии до четырех фиктивных целей и курсоров, «отвлекающих факторов», наряду с настоящими. В этом эксперименте отвлекающие факторы в меньшей степени влияли на реакцию на прыжки курсора, чем на реакцию на прыжки от цели.
Реакция на прыжки курсора оставалась активной при использовании одного или двух отвлекающих факторов, но значительно снижалась, когда их было четыре.
«Эти результаты являются дополнительным доказательством наличия специального механизма« зрительно-моторного связывания », который меньше отвлекает, чем стандартная визуальная обработка», – говорит д-р Райхенбах. "Похоже, специализированная система более устойчива к отвлекающим факторам, но, в конце концов, она все равно пострадала. Точно, почему мы разработали отдельный механизм, еще предстоит выяснить, но необходимости быстро реагировать на различные визуальные сигналы о себе и окружающей среде, возможно, было достаточно, чтобы потребовался специализированный путь."
Недавно открытая система может объяснить, почему некоторые пациенты с шизофренией чувствуют, что их действия контролируются кем-то другим.
«Шизофрения часто проявляется как иллюзия контроля, и дисфункция зрительно-моторного механизма, выявленная в этом исследовании, может быть причиной этого симптома», – объясняет доктор Райхенбах. "Если кто-то автоматически не связывает соответствующие визуальные сигналы с движением тела, у него может возникнуть ощущение, что он не контролирует свои движения. Нам потребуются дальнейшие исследования, чтобы подтвердить это, и было бы интересно увидеть, как пациенты с шизофренией выступают в этих экспериментах."
Эти результаты также могут объяснить, почему люди даже с самыми продвинутыми протезами конечностей могут иметь проблемы с координацией движений.
«Люди часто описывают свои протезы как« другие », а не как истинное продолжение своего тела», – говорит доктор Райхенбах. "Даже на лучших протезах рук, если наблюдаемое движение пальцев не совсем то, что вы ожидаете, тогда не будет ощущаться, что вы находитесь в непосредственном управлении. Эти мелкие детали могут иметь большое влияние на то, как люди воспринимают протезы."