Добро пожаловать в будущее: как мозг компенсирует медленную реакцию

Мозг человека отлично справляется с заполнением пробелов в восприятии – часто мы представляем себе событие полностью еще до того, как оно закончится. Новое исследование продемонстрировало, что скорость внутреннего видеоролика гораздо выше, чем скорость реальных событий. Ученые предположили, что такой способностью человек обзавелся в процессе эволюции, и она компенсирует, например, слабое (по сравнению с другими видами) зрение.

Если вы не страдаете афантазией – неспособностью воображать что-либо – то вы уже привыкли к тому, что ваш мозг постоянно демонстрирует вам картины того, что могло бы произойти. До сих пор исследования в этой сфере проводились с участием только животных, и сотрудники Университета Неймегена (Radboud University) впервые провели эксперименты с участием людей.

29 студентам предложили отслеживать перемещения белой точки по экрану в то время, как их мозг сканировала установка для функциональной магнитно-резонансной томографии. Одни и те же передвижения демонстрировались короткими сеансами, общее количество которых составило 108. К концу эксперимента молодые люди могли за полсекунды предсказать, куда именно двинется точка. В следующем опыте им показывали 24 ролика, в которых точка перемещалась по-разному, в некоторых – так же, как в просмотренных до этого видео, а в других – иначе, где-то показывали только стартовую и конечную точки, а между ними перемещения были случайными. Весь эксперимент повторили дважды с каждым из студентов, а еще четверо людей выступали в качестве контрольной группы. Все это время установка функциональной МРТ снимала показания мозга на высоких скоростях, а ученые следили за кровотоком в разных тканях.

Пока добровольцы следили за точками, в их мозге активизировалась зрительная кора. Когда демонстрировалась только начальная точка, мозг участников «проигрывал» запомнившуюся последовательность в два раза быстрее, чем точка проходила свой путь в реальности. На основе этого исследователи предположили, что люди способны предугадывать простые перемещения, и благодаря этому могут, например, заметить, что мяч летит прямо им в голову, гораздо быстрее, чем он действительно туда прилетит – и, соответственно, увернуться. Предыдущие исследования показали, что на полную обработку изображения мозг человека тратит около 150 миллисекунд, после чего обладатель мозга знает, куда ему нужно смотреть дальше. Частичная обработка занимает 13 миллисекунд, но при этом человек может что-то упустить из виду. Несмотря на возможность ускоренного анализа, в среднем реакция людей запаздывает на десятую долю секунды, и в некоторых случаях это может быть доля секунды между жизнью и смертью. Возможно, «предсказание ближайшего будущего» помогает людям действовать быстрее. Практически каждый человек сталкивался с таким предсказанием – например, при переходе дороги оценка расстояния до ближайшего автомобиля и его скорости за долю секунды помогает решить, стоит ли сейчас ступать на проезжую часть, или лучше подождать, пока машина проедет. Зрительная кора, по словам ученых, не только помогает людям воспринимать настоящее, но и предугадывать будущее на основе опыта из прошлого.

Мозг человека отлично справляется с заполнением пробелов в восприятии – часто мы представляем себе событие полностью еще до того, как оно закончится. Новое исследование продемонстрировало, что скорость внутреннего видеоролика гораздо выше, чем скорость реальных событий. Ученые предположили, что такой способностью человек обзавелся в процессе эволюции, и она компенсирует, например, слабое (по сравнению с другими видами) зрение.

Если вы не страдаете афантазией – неспособностью воображать что-либо – то вы уже привыкли к тому, что ваш мозг постоянно демонстрирует вам картины того, что могло бы произойти. До сих пор исследования в этой сфере проводились с участием только животных, и сотрудники Университета Неймегена (Radboud University) впервые провели эксперименты с участием людей.

29 студентам предложили отслеживать перемещения белой точки по экрану в то время, как их мозг сканировала установка для функциональной магнитно-резонансной томографии. Одни и те же передвижения демонстрировались короткими сеансами, общее количество которых составило 108. К концу эксперимента молодые люди могли за полсекунды предсказать, куда именно двинется точка. В следующем опыте им показывали 24 ролика, в которых точка перемещалась по-разному, в некоторых – так же, как в просмотренных до этого видео, а в других – иначе, где-то показывали только стартовую и конечную точки, а между ними перемещения были случайными. Весь эксперимент повторили дважды с каждым из студентов, а еще четверо людей выступали в качестве контрольной группы. Все это время установка функциональной МРТ снимала показания мозга на высоких скоростях, а ученые следили за кровотоком в разных тканях.

Пока добровольцы следили за точками, в их мозге активизировалась зрительная кора. Когда демонстрировалась только начальная точка, мозг участников «проигрывал» запомнившуюся последовательность в два раза быстрее, чем точка проходила свой путь в реальности. На основе этого исследователи предположили, что люди способны предугадывать простые перемещения, и благодаря этому могут, например, заметить, что мяч летит прямо им в голову, гораздо быстрее, чем он действительно туда прилетит – и, соответственно, увернуться. Предыдущие исследования показали, что на полную обработку изображения мозг человека тратит около 150 миллисекунд, после чего обладатель мозга знает, куда ему нужно смотреть дальше. Частичная обработка занимает 13 миллисекунд, но при этом человек может что-то упустить из виду. Несмотря на возможность ускоренного анализа, в среднем реакция людей запаздывает на десятую долю секунды, и в некоторых случаях это может быть доля секунды между жизнью и смертью. Возможно, «предсказание ближайшего будущего» помогает людям действовать быстрее. Практически каждый человек сталкивался с таким предсказанием – например, при переходе дороги оценка расстояния до ближайшего автомобиля и его скорости за долю секунды помогает решить, стоит ли сейчас ступать на проезжую часть, или лучше подождать, пока машина проедет. Зрительная кора, по словам ученых, не только помогает людям воспринимать настоящее, но и предугадывать будущее на основе опыта из прошлого.