Ученые предложили столкнуть три теории сознания в эксперименте со слепым пятном глаза
Нейробиологи разработали строгий экспериментальный протокол, чтобы выяснить, как мозг конструирует картину мира в области слепого пятна сетчатки. Это поможет формально проверить и сравнить предсказания трех популярных теорий сознания.
Природа сознания остается одной из самых сложных проблем современной науки. Несмотря на десятилетия работы, нейрофизиологи и философы не пришли к единой модели, которая объясняла бы субъективный опыт. Существует множество концепций: от теории функциональных систем П. К. Анохина до теории глобального рабочего пространства Бернарда Баарса. Однако большинство гипотез трудно проверить экспериментально, так как они оперируют абстрактными понятиями. Отсутствие эмпирических доказательств позволяет одновременно существовать десяткам противоречащих друг другу идей.
Чтобы преодолеть этот тупик, ученые выбрали три современные теории и создали условия, в которых они дают взаимоисключающие прогнозы. Результаты разработки протокола опубликовали в журнале PLOS One.
В центре внимания оказались теория интегрированной информации (IIT), а также две ветви теории прогностической обработки — активный вывод (AI) и нейрорепрезентализм (NREP). «Полигоном» для битвы идей стало слепое пятно — область сетчатки, где нет фоторецепторов из-за выхода зрительного нерва.
Выбор слепого пятна неслучаен. Наука до сих пор не имеет однозначного ответа, как именно мозг справляется с этой «дырой» в зрительном поле. Либо нейронные сети полностью компенсируют отсутствие данных, достраивая идеальную картинку, либо в восприятии пространства возникают искажения, которые человек просто не замечает. Разные теории сознания объясняют этот процесс по-разному.
Авторы научной работы предложили серию из трех психофизических задач, которые должны выполнить по 32 участника в каждом тесте. Чтобы изолировать эффекты восприятия, исследователи применили дихоптическую презентацию стимулов с помощью цветных очков. Эта техника позволяет показывать изображение одному глазу, в то время как другой глаз видит только метку слепого пятна. За точностью фиксации взгляда следит высокоскоростной айтрекер: если глаз смещается более чем на два градуса, система отменяет попытку, чтобы исключить попадание картинки на чувствительную зону сетчатки.
Во время тестов добровольцы будут оценивать расстояние между двумя парами точек, сравнивать размеры кругов и определять кривизну траектории движения объекта. Стимулы будут появляться либо непосредственно в проекции слепого пятна, либо в симметричной зоне с нормальным зрением. Сравнение ответов позволит математически вычислить величину искажения восприятия и точность суждений для каждого случая.
Суть эксперимента заключается в фундаментальных различиях архитектуры проверяемых теорий. Теория интегрированной информации (IIT) связывает сознание с причинно-следственной физической структурой нейронных связей. Поскольку в зоне слепого пятна отсутствует входящий сигнал от сетчатки, эта теория предсказывает неизбежное искажение пространства. Согласно IIT, расстояние между точками, проходящее через слепую зону, должно казаться короче, а объекты — меньше.
Напротив, теории прогностической обработки (AI и NREP) исходят из того, что мозг работает как машина предсказаний. Он строит внутреннюю модель мира и постоянно обновляет ее, чтобы минимизировать ошибки. Сторонники этих взглядов полагают, что внутренние модели мозга успешно компенсируют анатомический дефект.
Компьютерная симуляция, которую провели ученые, подтвердила это различие: модели AI и NREP прогнозируют, что искажения пространства будут нулевыми или минимальными. Возможно лишь незначительное снижение точности (рост «шума» в данных), но не систематическое смещение, как в случае с IIT.
Однако протокол уже на стадии разработки имеет очевидные слабые места. Сами авторы исследования признали, что интерпретация будущих результатов может оказаться сложнее, чем предполагает моделирование. Проверяемые теории предсказывают лишь направление эффекта (будет искажение или нет), но не его точную величину. Это оставляет пространство для спекуляций.
Кроме того, существует риск получить данные, которые не впишутся ни в одну из моделей. Например, если в зоне слепого пятна объекты будут казаться больше, а не меньше, или если искажения проявятся непредсказуемым образом.
Самое главное: неясно, что стало преградой для авторов самим провести эксперимент в рамках одной научной публикации, а не «растягивать» на серию. В любом случае ждем теперь проверки этого протокола на практике, хотя вероятность, что в попытке обобщить, ученые ухватились за еще один частный случай, кажется, велика.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии