אשליה היא כאשר אנו רואים ותופסים אובייקט שאינו תואם את הקלט החושי שמגיע לעינינו. במקרה של התמונה למטה, הקלט החושי הוא ארבע דמויות שחורות דומות לגבר. אבל מה שאנחנו רואים או תופסים הוא מרובע לבן לבן, האשליה.
במחקר חדש שפורסם ב מדעי המוח הטבעייםחוקרים מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, העובדים עם צוותים במכון אלן, זיהו את המעגל העצבי המפתח וסוג התא הממלא תפקיד מרכזי באיתור האשליות הללו-באופן ספציפי, את הקצוות החיצוניים שלהם או "קווי המתאר"-וכיצד מעגל זה עובד.
Hyeyoung Shin, Ph.D. (כעת עם אוניברסיטת סיאול), הלל אדסניק, Ph.D., והצוות שלהם גילו קבוצה מיוחדת של תאים הנקראים נוירונים מקודדים IC שאומרים למוח לראות דברים שלא באמת שם כחלק מתהליך שנקרא סיום דפוס חוזר.
"מכיוון שנוירונים מקודדים IC יש יכולת ייחודית זו להניע את השלמת הדפוס, אנו חושבים שאולי הם היו קישוריות פלט סינפטי המתמחה המאפשרת להם לשחזר דפוס זה בצורה יעילה מאוד", אמר שין. "אנו גם יודעים שהם מקבלים תשומות מלמעלה למטה מאזורים חזותיים גבוהים יותר. ייצוג האשליה מתעורר בתחומים חזותיים גבוהים יותר ואז מקבלים חזרה לקליפת המוח החזותית העיקרית; וכאשר המידע הזה מוזן לאחור, הוא מתקבל על ידי מקודדי IC אלה בקליפת המוח הראשי העיקרית." זה כמו מנהל שאומר לעובד ברמת כניסה להשלמת משימה: ההוראות מגיעות מרמה גבוהה יותר ואז מבוצעות על ידי הצוות ברמה התחתונה. במקרה זה, ההוראות תהיה לִרְאוֹת או לתפוס משהו שלא באמת שם.
בהקשר של המוח וראייה-שימוש ברמות הגבוהות יותר בתרשים הצורה של המוח מפרשים את התמונה ככיכר ואז אומרים לקליפת המוח הוויזואלית ברמה התחתונה "לראות ריבוע" למרות שהגירוי הוויזואלי מורכב מארבעה עיגולים שחורים שלמים למחצה.
שין, אדסניק וצוותם גילו את הגילוי על ידי התבוננות בדפוסי הפעילות המוח החשמליים של עכברים כאשר הוצגו תמונות אשלייתיות כמו משולש קניזה. לאחר מכן הם צילמו קורות אור על נוירונים מקודדים IC, בתהליך שנקרא אופטוגנטיקה הולוגרפית דו-פוטונית, כאשר לא הייתה תמונה אשלייתית. כאשר זה קרה, הם הבחינו כי אפילו בהיעדר אשליה, נוירונים מקודדים IC עוררו את אותם דפוסי פעילות מוחיים שקיימים כאשר הייתה תמונה אשלייתית. הם חיקו בהצלחה את אותה פעילות מוחית על ידי גירוי נוירונים מיוחדים אלה.
הממצאים שופכים אור על האופן בו מערכת הראייה והתפיסה פועלים במוח ויש להם השלכות על מחלות בהן מערכת זו מתקלת.
במחלות מסוימות יש לך דפוסי פעילות המופיעים במוח שלך שהם לא נורמליים, ובסכיזופרניה אלה קשורים לייצוגים של אובייקטים שצצים באופן אקראי. אם אינך מבין כיצד נוצרים אובייקטים אלה ומערכת תאים קולקטיבית עובדת יחד כדי להופיע ייצוגים אלה, אתה לא תוכל לטפל בזה; לכן הבנת אילו תאים ובאיזו שכבה פעילות זו מתרחשת מועילה. "
ג'רום לקוק, דוקטורט, חוקר חבר, מכון אלן
חוקרים עם תוכנית OpenScope של מכון אלן-המאפשרת למדענים חיצוניים להציע ניסויים שניתן לעשות באמצעות הכלים המתקדמים של המכון ומנצלים ציוד חלק מהניסויים שהיו חלק ממחקר זה. עבודתם הראתה לראשונה כי פעילות המוח "לולאת משוב" מרמות בסדר גודל גבוה יותר של המוח מתקשרת לאזורים חזותיים נמוכים יותר (שם היו נוירונים מקודדי IC) קורה בעכברים.
"OpenScope סיפקה גישה להקלטות אלקטרופיזיולוגיות ייחודיות מוחיות מוחיות לצוות בברקלי. עם שישה בדיקות נוירו-פיקסלים המופצים על פני המוח, הם יכלו לראות את לולאות המשוב בפעולה עם רזולוציה של אלפיות השנייה בזמן אמת", אמר Lecoq.
ממצאי המחקר משנים את הפרדיגמה של חזון ותפיסה כתהליך פסיבי בו אנו פשוט מקבלים ו"נקלטים "מידע מהעולם סביבנו לפעיל פעיל בו תפיסת המציאות שלנו מתפרשת ונבנית על ידי סדרה של חישובים מוחיים מורכבים שמשפיעים אז על מה שאנחנו רואים בפועל. החזון שלנו הוא פחות כמו מצלמה שפשוט רואה את העולם כפי שהוא, ויותר כמו צג מחשב שמראה לנו סצינה או תמונה המבוססים על חישובים מורכבים ופרשנויות של נתונים המבוססים על חוויות עבר.
זה האחרון מרמז שיש הרבה יותר מקום לנהל משא ומתן או לתפעל את מה שאנחנו "תופסים".
