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

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.

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.