9,0 тыс

Пациент с редкой аномалией помог ученым разобраться, как мозг реагирует на «незнакомые образы»

❋ 3.5

Мозг испытуемого воспринимал и обрабатывал информацию о цифрах — но мужчина этого вовсе не осознавал.

Агнозия
Цифра, которую видел пациент (слева) и то, как он рисовал увиденное (справа) / Schubert, McCloskey et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020

Изучая человека с крайне редким нарушением работы мозга, которое не позволяет ему распознавать определенные цифры, ученые из Университета Джонса Хопкинса в США показали, что устойчивая реакция мозга на какой-либо объект или образ не означает, что испытуемый их осознает. Статья об этом опубликована в научном издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

У пациента, который стал объектом исследования, было редкое нейродегенеративное заболевание, характеризующееся масштабной атрофией коры и подкорковых ядер. Помимо типичных для этого симптомов, таких как мышечные спазмы и проблемы с памятью, пациент не мог распознавать цифры от двух до девяти.

Когда ему показывали какую-либо цифру, он описывал ее как «спагетти» и не имел ни малейшего понятия о смысле увиденного символа. При этом зрение испытуемого было абсолютно нормальным: он хорошо распознавал буквы и другие символы. Здесь ученые увидели парадокс: чтобы такая избирательная агнозия цифры была возможна, мозг сначала должен распознать представленные символы как цифры.

Комбинируя изображения цифр с другими визуальными образами, исследователи установили, что пациент не может также распознать то, что изображено поверх цифры или вплотную к ней. Так, когда ему показывали большую цифру три с наложенным на нее изображением скрипки, человек эту самую скрипку распознать не мог. Когда же изображение музыкального инструмента расположили на достаточном расстоянии от тройки, мозг испытуемого воспринял его нормально.

Примеры комбинированных изображений, которые показывали пациенту / Schubert, McCloskey et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020
Примеры комбинированных изображений, которые показывали пациенту / Schubert, McCloskey et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020

Чтобы лучше понять нейробиологические процессы, ученые записали активность мозга пациента при помощи электроэнцефалографии (ЭЭГ). Оказалось, когда мужчина смотрел на изображение лица, наложенное поверх цифры, его мозг обнаружил наличие лица — но испытуемый этого не осознавал. При этом, когда ему показали то же самое лицо без цифры, паттерны активности мозга были аналогичными.

Похожий эксперимент с цифрами и словами продемонстрировал, что мозг пациента реагировал на слова, но человек при этом не мог осознать и прочесть их. «Он совершенно не осознавал, что там было слово, но его мозг не только обнаруживал наличие слова, но и определял, какое именно слово ему показали», — говорит руководитель исследования Тереза Шуберт.

Принято считать, что осведомленность всегда сопутствует процессам распознавания образов, но опыты, проведенные исследователями, показали, что это не так. Для осознания образа, уже воспринятого мозгом, необходима дополнительная нейронная обработка. Именно этот этап работы центральной нервной системы был нарушен у пациента.

Ранее мы писали о том, что исследователи из Университета Мичигана обнаружили в мозге мышей нейроны, работающие как компас, а ученые из Университета Нового Южного Уэльса установили, что нездоровая еда ухудшает долговременную пространственную память.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

22 сентября, 15:41
Татьяна Зайцева

Инфекции, которые могут передаваться от матери к плоду, связаны с повышенным риском развития аутизма и умственной отсталости у ребенка. Таковы результаты крупнейшего исследования в этой области, основанного на данных, охватывающих почти четыре миллиона человек.

22 сентября, 17:02
Марк Чернов

Ученые выяснили, что умеренные различия между элементами электросетей, экосистем и других сложных структур превращают их в гораздо более надежные системы. Математический расчет помог доказать: идеальная однородность делает энергосистемы, биоценозы и транспортные сети уязвимыми для сбоев, тогда как контролируемый «беспорядок» повышает их устойчивость к внешним нагрузкам.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий