Как мозг различает субъективное и объективное движение

Мы следим за проезжающей машиной и понимаем, что движется она, а не улица. Это происходит благодаря совместной работе двух зон мозга, одна из которых не воспринимает собственных движений глаза.

Когда мы видим муху, летающую по комнате, у нас не появляется даже мимолётной мысли о том, что это, дескать, комната движется вокруг мухи, а последняя находится на месте. То есть мы, конечно, можем себе такое представить, но для этого нужно напрячь воображение. Даже если мы непрерывно следим за мухой, наше восприятие всё равно срабатывает однозначно: муха движется, комната — нет.

Как это происходит, даже если мы стараемся удержать муху в поле зрения?

Мозгу приходится решать непростую задачу, даже когда мы просто идём по улице: наше движение вперёд накладывается на собственные движения глаз, при этом мы постоянно видим перемещающиеся объекты. Что при этом движется само по себе, а что — из-за того что передвигаемся мы?

В статье, опубликованной в журнале Neuron, исследователи из Института биологической кибернетики научного общества Макса Планка (Германия) описывают работу двух областей мозга, отвечающих за различение субъективного и объективного движения. Эти области зрительной коры имеют названия V6 и V3A. Пока участники эксперимента смотрели на экран, за активностью этих зон следили с помощью фМРТ. На экране монитора двигалась точка, за которой надо было приглядывать. Фон при этом тоже мог двигаться с разной скоростью, в одну сторону с точкой или же в обратную. Иногда точка оставалась неподвижной, а двигался лишь фон. Всего учёные перебрали 12 различных вариантов взаимного движения точки и фона.

И V6, и V3A «ловят» объективное движение, то есть реагируют на перемещение объекта по сетчатке, не связанное с движением самого глаза. То есть независимо от того, следим мы глазами за мухой или нет, эти зоны коры будут реагировать на её движение. Но при этом V3A-зона никак не отзывается на движение, вызванное перемещением сетчатки. Этим она отличается от прочих участков коры, занятых анализом зрительной информации. V3A интегрирует визуальные сигналы от объектов, которые движутся либо сами по себе, либо от того, что мы, например, идём по улице. V6 выполняет похожие функции, но при этом чувствует собственные движения глаз.

В результате сложных вычислений, производимых совместно этими зонами коры, мы и получаем возможность следить за летающей мухой, ясно понимая, что движется она, а не стены комнаты. Исследователи особо подчёркивают роль зоны V3A, которая нечувствительна к движению глаз и которая, очевидно, служит для подтверждения субъективности или объективности видимого движения.

Подготовлено по материалам Научно-исследовательского общества имени Макса Планка.