Исследовательская группа из Болонского университета обнаружила первое причинно-следственное доказательство двойной диссоциации между тем, что мы видим, и тем, что, как нам кажется, мы видим: эти два разных механизма проистекают из частоты и амплитуды альфа-волн.
“Если я этого не вижу, то я в это не верю”, – говорят люди, когда хотят в чем-то быть уверенными. Но является ли то, что мы видим, и то, в чем мы уверены, что видим, одним и тем же? Новое исследование, опубликованное в журнале Current Biology, показывает, что это не так: несмотря на обычно сильную корреляцию, для точности восприятия визуальной информации и ее субъективной интерпретации используются отдельные нейронные механизмы, которыми можно манипулировать независимо друг от друга.
Исследование, проведенное исследователями из Болонского университета совместно с Университетом Глазго (Великобритания), впервые показало, что два задействованных механизма связаны, с одной стороны, с частотой альфа-волн, а с другой стороны, с их амплитудой.
Альфа-волны – это распространенные нейронные колебания в задней части зрительной коры, связанные с вниманием и концентрацией. Это первое причинно-следственное свидетельство двойной диссоциации между тем, что мы видим, и тем, что, как нам кажется, мы видим.
Результаты могут оказаться полезными для разработки новых методов лечения неврологических и психиатрических расстройств, изменяющих когнитивный опыт.
“Измененные когнитивные переживания, например конфабуляции или ложные воспоминания, могут быть объяснены снижением интеграции между субъективными и объективными компонентами, связанными с опытом. Более того, диссоциация между внутренним представлением и внешней реальностью, наблюдаемая у больных шизофренией, может быть вызвана отсутствием связи между этими двумя основными процессами”, – объясняет Винченцо Ромеи, профессор кафедры психологии Болонского университета, а также координатор исследования.
“Наше исследование представляет собой важный шаг вперед в понимании измененных когнитивных переживаний при неврологических и психиатрических расстройствах. Определив альфа-волны как маркеры двух основных процессов, мы теперь можем разрабатывать новые высокоточные методы лечения, стимулирующие интеграцию между этими процессами “.
На самом деле можно найти несколько примеров диссоциации между воспринимаемыми сенсорными событиями и их субъективной интерпретацией, например, на клиническом уровне в случае шизофрении или в повседневной жизни в случае ложных воспоминаний.
Исследователи задались вопросом, могут ли эти два аспекта быть независимо изолированы друг от друга и от какого элемента мозговой деятельности они зависят.
Чтобы ответить на эти вопросы, исследователи провели серию экспериментов, в которых приняли участие 92 человека. Участники выполняли задачу визуального распознавания, в то время как нейронные колебания мозга регистрировались с помощью электроэнцефалограммы высокой плотности (ЭЭГ).
Таким образом, удалось выделить два ключевых процесса, происходящих в то время, когда мы что-то видим. Один из них более “объективен” и связан с точностью наблюдения, другой более “субъективен” и связан с внутренним представлением о сенсорном событии, то есть с уровнем уверенности в идентификации увиденного.
В частности, исследователи заметили, что процесс, связанный с “объективным” выборочным исследованием внешней реальности, связан со скоростью альфа-волн. Более быстрые колебания приводили к более точным ответам участников.
“Волны альфа-диапазона долгое время считались значимыми маркерами человеческого восприятия”, – говорит психолог-исследователь Франческо Ди Грегорио. “Результаты показывают, что восприятие – это скорее дискретный, чем непрерывный процесс. Каждый цикл альфа-волн представляет собой цикл выборочного захвата сенсорной информации, таким образом, чем выше скорость волн, тем больше информации может быть собрано, что, в свою очередь, повышает точность.”
Что касается второго процесса, связанного с “субъективным” представлением с сенсорном событии, то амплитуда альфа-волн имеет решающее значение. В ходе эксперимента было замечено, что более высокий уровень сигнала соответствовал более низкому уровню субъективной уверенности участников.
“Амплитуда альфа-волн часто связывается с тормозными процессами. Собранные данные показали, что процесс торможения связан, в частности, с нашим субъективным опытом, а не с нашей объективной точностью” – объясняет аспирантка Болонского университета Елена Трайкович.
Исследователи провели второй эксперимент, чтобы проверить роль этих двух элементов, то есть скорости и амплитуды альфа-волн, во влиянии на явления восприятия с помощью транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), которая позволяет напрямую управлять нейронными волнами. Независимо увеличивая или уменьшая скорость и амплитуду альфа-волн, удалось доказать, что эти волны на самом деле соответствуют модуляциям точности или уверенности в восприятии изображения человеком.
“Тем не менее, важно подчеркнуть, что объективные и субъективные аспекты восприятия сильно интегрированы: амплитуда альфа-волн дополнительно модулируется после визуального стимула, и наши ожидания интегрируются и обновляются с поступающей информацией”, – добавляет Ромеи. “В этом исследовании мы демонстрируем, что способность к точному восприятию (которую обеспечивает скорость альфа-волн) взаимодействует с уверенностью ответа (которую обеспечивает амплитуда альфа-волн). Таким образом, наше субъективное представление постоянно обновляется, чтобы лучше соответствовать нашим объективным показателям”.
Помощь психолога