Posted 13 ноября, 17:05
Published 13 ноября, 17:05
Modified 13 ноября, 17:05
Updated 13 ноября, 17:05
Команда исследователей из Массачусетского технологического института, используя данные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), составила карту активности различных сетей мозга, когда испытуемые смотрели отрывки из разных фильмов. Они также обнаружили, как разные исполнительные сети мозга отдают приоритет при просмотре простых и сложных сцен. Результаты исследования были опубликованы в журнале Cell Press «Нейрон».
Внутри мозга различные области взаимосвязаны, образуя функциональные сети, которые влияют на наше восприятие окружающего мира и поведение. Большинство исследований этих сетей были основаны на МРТ-снимках людей в состоянии покоя. Однако многие части мозга, особенно кора головного мозга, не активны в полной мере без внешних стимулов.
В новом исследовании команда хотела выяснить, может ли просмотр фильмов во время сканирования фМРТ дать представление о том, как функциональные сети мозга реагируют на сложные звуковые и визуальные стимулы.
— При фМРТ в состоянии покоя нет стимула — люди просто думают про себя, поэтому мы не знаем, что активировало эти сети. Но с помощью нашего киностимула мы можем вернуться назад и выяснить, как разные сети мозга реагируют на разные аспекты фильма, — говорит Реза Раджимехр, соавтор исследования и нейробиолог из Массачусетского технологического института.
Чтобы исследовать наш мозг во время просмотра фильмов, команда использовала ранее собранные данные ФМРТ из проекта Human Connectome. Эти данные включали снимки всего мозга 176 молодых людей, сделанные во время просмотра коротких роликов продолжительностью 60 минут. Сцены варьировались от независимых фильмов, таких как «Двое мужчин» и «Добро пожаловать в Бриджвилл», до более крупных голливудских работ, таких как «Один дома», «Начало» и «Империя наносит ответный удар».
Команда усреднила показатели мозговой активности всех участников и использовала искусственный интеллект (ИИ) для группировки и определения активированных мозговых сетей, особенно в коре головного мозга. Кора головного мозга — это внешний слой мозга, который участвует во многих высших функциях человеческого организма, включая память, обучение, мышление, решение задач и эмоции.
Затем они изучили, как активность в этих различных сетях соотносится с тем, что происходит в каждой сцене, включая людей, животных, предметы, музыку, речь и повествование.
Они обнаружили, что 24 различные нейронные сети связаны с определенными аспектами сенсорной или когнитивной обработки информации, включая распознавание человеческих лиц или тел, движений, мест и ориентиров, социальных взаимодействий, неодушевленных предметов и речи.
Сканирование также показало обратную зависимость между областями мозга, которые позволяют людям планировать, решать проблемы и расставлять приоритеты, так называемыми исполнительными областями мозга, и областями с более специфическими функциями.
Когда содержание фильма было трудным для восприятия или более двусмысленным, как во время «Начала», повышалась активность в областях мозга, контролирующих исполнительную деятельность. Однако во время более простых для понимания сцен больше всего доминировали области мозга, отвечающие за специфические функции, такие как обработка речи.
— Домены исполнительного контроля обычно активны при выполнении сложных задач, когда когнитивная нагрузка высока. Похоже, что когда сцены фильма легко воспринимаются, например, если идет понятный диалог, активны языковые области, — говорит Раджимер.
Однако в сложных сценах с большим количеством контекста, запутанными формулировками и неоднозначностью происходящего требуется больше когнитивных усилий.
— Таким образом, мозг переключается на использование общих исполнительных функций, — сказал Раджимер.
По мнению команды исследователей, изучение рисунков может помочь понять, как функционируют нейронные сети у людей разного возраста, а также при психических расстройствах и нарушениях развития.
— Сейчас мы более подробно изучаем, как конкретный контент в каждом кадре фильма влияет на эти сети — например, семантический и социальный контекст или отношения между людьми и фоновой сценой, — говорит Раджимер.
Нейробиологи и когнитивные психологи предлагают объяснение, почему мы так отчетливо помним запахи детства. В материале 56orb мы подробно расскажем о том, почему детские воспоминания о запахах настолько сильны.