Чувства: Нейробиология сенсорного восприятия

13.1 «Что» и «где»

Исследования с иссечением областей мозга, которые проводили Генрих Клювер и Пол Бьюси, показали, что нарушение вентрального потока (или в терминологии анатомии мозга макаки – затылочно-височного потока) путем удаления кусков нижней височной доли приводит к тому, что обезьяны теряют способность различать предметы. По сути, эти обезьяны, вероятно, стали принимать сородичей за бананы. У них были проблемы с определением того, «что» они видели, при этом они сохраняли пространственную остроту зрения и легко воспринимали перспективу и расстояние до предметов («где»). Обезьяны с иссечениями в дорсальном пути (в терминах анатомии обезьян – затылочного потока) могли идентифицировать предметы, но имели трудности с пространственным зрением, или определением «где». Эти результаты дали представление о дихотомии, или разделении функций «что» и «где» вентрального и дорсального потоков зрительной информации.

Внутри каждого потока нейронные импульсы проходят по строго определенным путям, и, следовательно, каждая часть мозга в этих потоках выполняет четко определенные задачи (рис. 13.2). Например, как мозг обрабатывает цвет? Цвет относится к области «что» и обрабатывается в вентральном потоке, поэтому и часть мозга, обрабатывающая цвет, находится в вентральном потоке в височной доле. Кроме цвета, эта часть мозга также обрабатывает формы, оттенки и текстуры, только каждый из этих аспектов «что» обрабатывается в своей подзоне вентрального потока, и эти подзоны называются V-областями. Эти вентральные функции обработки информации различны и относятся к очень специфическим зонам мозга. Считается, что они последовательно соединены. На самом деле V-области нумеруются, и нумерация отражает их место в пространственной иерархии каждого из двух потоков.

Рис. 13.2. Зрительные нейронные пути «что» и «где» в зрительной коре головного мозга человека

А как насчет того, что движется? Здесь мы хотим знать, «где» движущийся объект располагается в пространстве. То есть это информация о том, «где» предмет, а, как мы уже говорили ранее, «где» обрабатывается в зрительном пути дорсального потока. Действительно, такие вещи, как движение, направление и скорость объектов, обрабатываются в спинном потоке и снова в уникальных V-областях мозга. Маршрут, по которому движутся потенциалы действия, может быть прямым или обходным в зависимости от сложности определения «что» или «где» объекта. Другими словами, хотя исследователи поняли пространственное расположение важных для обработки зрительных стимулов V-областей и других областей височных и теменных долей, маршрут, по которому проходят нервные импульсы, не только нелинейный, но и ненаправленный. Нейроны в различных областях мозга, где обрабатывается информация, имеют разнонаправленную функцию. Это означает, что зрение не обязательно однонаправленно и идет от нейронов, передающих менее сложные восприятия, к нейронам, отвечающим за более сложные восприятия. Система лучше всего описывается как имеющая и мощную обратную связь, и функционал прямой связи. Кроме того, некоторые связи пропускают иерархические уровни в вентральном и дорсальном потоках. И, чтобы еще больше усложнить ситуацию, существуют потенциальные связи внутри отдельных V-областей зрительных путей, которые имеют решающее значение для обработки зрительных раздражителей.

Как же эта нейронная архитектура взаимодействует с нисходящей и восходящей обработкой зрительных стимулов? Это означает, что возможны оба типа обработки. Все, что имеет прямой нейронный путь, будет частью восходящего процесса, а все, что может идти обратно, будет частью нисходящего процесса. Нетрудно визуализировать нейронные реакции на зрительные раздражители, которые понемногу связаны как с обратной связью, так и с прямыми паттернами. И это делает обработку зрительной информации частично процессом, идущим сверху вниз, а частично – снизу вверх.