Ученые выяснили, что слепые на самом деле видят
Эксперименты показывают, что ослепшие в результате инсульта или черепно-мозговой травмы продолжают видеть, сообщает РИА Новости.
Они обходят препятствия в коридоре, распознают эмоции на лице собеседника и угадывают, что изображено на картинках. Возможно, им помогает то же самое, благодаря чему человек реагирует на приближающуюся опасность.
Глаза смотрят, мозг видит
Сетчатка глаза воспринимает свет, идущий от источника или отраженный от предметов. Эта информация поступает в таламус — отдел головного мозга, отвечающий за передачу сенсорных и двигательных данных от органов чувств. Оттуда — в первичную зрительную (стриарную) кору, которая разделяет статичные и движущиеся объекты, распознает образы.
Затем — во вторичную, или экстрастриарную, зрительную кору. А оттуда уже в ассоциативные зоны мозга, где происходит окончательное распознавание предметов и формируется реакция на них.
Если из этой цепочки исключить первичную зрительную кору — а именно она может пострадать при инсульте или черепно-мозговой травме, человек фактически слепнет. Его глаза здоровы и продолжают видеть, но мозг не реагирует. Однако бывают исключения.
Зрительная информация с сетчатки глаза идет сначала в таламус (на рисунке обозначено входящее в него латеральное коленчатое ядро), а оттуда в первичную зрительную (стриарную) кору. Она разделяет статичные и движущиеся объекты, распознает образы. Затем обработанная информация идет во вторичную зрительную кору. А оттуда — в ассоциативные зоны мозга, где происходит окончательное распознавание предметов.
Читайте также: Почему падает зрение и что с этим делать?
Слишком точное угадывание
Нидерландские и британские ученые описали сразу два случая, когда пациенты, потерявшие зрение после травмы головы, правильно распознавали эмоции людей, изображенных на картинках. Добровольцы еще не успевали ответить, боится или радуется человек на фото, но их мозг уже знал правильный ответ.
К лицам волонтеров прикрепляли электроды, фиксировавшие нервные сигналы, ищущие к мышцам, которые напрягаются, когда человек улыбается или, наоборот, хмурится. Оказалось, что добровольцы копировали выражение лиц, изображенных на картинках, хотя утверждали, что ничего не видят. При этом их первичная зрительная кора не подавала никаких признаков активности.
Похожим образом обстояло дело и с 50-летним мужчиной, потерявшим зрение после второго инсульта. Во время эксперимента — он также просматривал фотографии лиц — его поместили в фМРТ-сканер, измерявший активность головного мозга. Выяснилось, что когда пациент смотрел на изображения людей, глядящих на него в упор, то активизировалась амигдала — мозжечковая миндалина, отвечающая за обработку эмоций, отражающихся на лицах окружающих.
Правда, сам участник эксперимента, угадывая, смотрит на него человек на снимке или нет, не ошибся лишь с половиной фотографий, то есть так и не вышел за рамки случайности. Зато другой пациент с поврежденной первичной зрительной корой угадывал предметы, изображенные на экране, с точностью в 90 процентов. Причем утверждал, что ничего не видит, а правильные ответы — всего лишь везение.
Обходной путь
Настоящую сенсацию произвел пациент, которого в научной литературе называют T. N. Он ослеп после инсульта и передвигался с помощью трости. Ученые забрали у него ее и попросили пройти по коридору с разбросанными коробками и стульями. T. N. прекрасно справился с заданием с первой попытки, без особого труда обогнув все препятствия.
Как отмечают авторы работы, испытуемый даже не осознавал, что обходит предметы: "Он затруднялся объяснить или хотя бы описать свои действия". Более того, утверждал, что просто прямо идет по коридору.
По мнению нидерландских и швейцарских ученых, это возможно благодаря тому, что функции неработающей первичной зрительной коры берут на себя бугорки четверохолмия среднего мозга — структур, которые также специализируются на обработке визуальной информации.
Мозг пациента, ослепшего после инсульта. Темным цветом обозначены повреждения в первичной зрительной коре. В экспериментах этот пациент, несмотря на слепоту, по размеру фигуры предугадывал, когда звук будет увеличиваться
Дело в том, что нижние бугорки обычно отвечают за обработку звуковых стимулов, а в верхних заканчивается часть волокон зрительного нерва и происходит быстрая обработка данных, полученных от сетчатки. Это позволяет убежать от приближающейся угрозы — например, хищника — еще до того, как организм поймет, что происходит. Из верхних бугорков четверохолмия информация поступает в таламус, а затем сразу во вторичную зрительную кору.
Судя по всему, это сохраняется у пациентов с повреждениями первичной зрительной коры. Поэтому они и различают лица, способны огибать препятствия.
Более того, формируются сложные зрительно-слуховые ассоциации, когда слепой соотносит звук с размером предмета. Исследователи просили добровольца с поврежденной стриарной корой нажимать на кнопку, если ему кажется, что звуки должны усилиться. На экране перед ним находился красный кружок, который резко уменьшался перед тем, как прибавляли громкость. Слепой раз за разом при сжимании круга все быстрее нажимал на кнопку. Значит, в его мозгу возникала причинно-следственная связь между громкостью звука и размером фигуры, хотя он ее не видел.
Авторы работы считают, что благодаря этому механизму люди, ослепшие из-за травмы, могут восстановить некоторые зрительные навыки и даже обучаться чему-то новому.
Читайте также: Маск назвал главные преимущества чипов в мозгу