6 ffddfa839e

N KOS K. 1050THETIS

poznawania obiektów. (Leopold wraz ze mną przeniósł się do Max-Pianek-Insti-tut ftir biologische Kybemetik w Tybindze w Niemczech, a w 2004 roku zaczął pracować w National Institute of Mcn-tal Health - NIMH, gdzie kontynuuje badania nad percepcją, używając do tego technik psychofizjologicznych w połączeniu z czynnościowym rezonansem magnetycznym - fMRI).

Ta technika neuroobrazowania dostarcza map aktywności mózgu sporządzanych na podstawie pomiaru zmian przepływu krwi w poszczególnych częściach mózgu. Rejestrowaliśmy aktywność komórek zarówno w polu V4, jak i w polach VI i V2, kiedy zwierzętom prezentowano bodźce składające się z linii pochylonych w lewo lub w prawo. W polu V4 udział komórek, których aktywność odzwierciedlała percepcję, był podobny do stwierdzonego przez Schalla i przeze mnie w V5/MT (około 40%). Ale podobnie jak w tamtym przypadku znaczny procent neuronów był najbardziej pobudzony, kiedy preferowane przez nie bodźce w ogóle nic zostały zauważone. Natomiast w polu VI i V2 mniej niż 10% komórek reagowało wyłącznie wówczas, gdy był postrzegany bardziej efektywny dla nich bodziec, a żadna, kiedy wcale nie był postrzegany.

Jeszcze w Max-PIanck-Institut fur biologische Kybernetik Leopold razem z naszymi studentami, Aleksandrem Maierem i Melanie Wilke (obydwoje pracują teraz w NIMH), pokazał, że wzorce odpowiedzi neuronalnej, które odkryliśmy, używając techniki rywalizacji obuocznej wywoływanej zmieniającym się fizycznie bodźcem, można uzyskać także wtedy, kiedy zwierzęta widzą inne typy niejednoznacznych bodźców wzrokowych (tzn. kiedy są im pokazywane dwuznaczne trójwymiarowe figury), które nie wymagają żadnej lokalnej rywalizacji między oczami. Ogólnie rzecz biorąc, nasze rejestracje aktywności wielu komórek (multiple--unit activity) we wczesnych odcinkach kory pozaprążowej pokazały, że różne stany pcrccpcyjnc korelują z subtelnymi, lecz znaczącymi zmianami w aktywności dużych populacji komórek.

W ITC wzorzec aktywności był zupełnie inny. We współpracy z Davidem L. Sheinbergiem, obecnie zatrudnionym w Brown University, rejestrowaliśmy aktywność komórek w tym rejonie u małp

nauczonych sygnalizować, co widzą, gdy pokazuje się im złożone wzorce wzrokowe, takie jak wizerunki ludzi, zwierząt i różnych przedmiotów wyprodukowanych przez człowieka. Okazało się, że prawie wszystkie neurony - około 90% - odpowiadają silnie, kiedy spostrzegany jest preferowany przez nie wzorzec. Ich aktywność ulega jednak bardzo znacznemu zahamowaniu, gdy nie jest on świadomie percepowany.

Wydaje się zatem, że zanim sygnały wzrokowe dotrą do ITC, większość neuronów odpowiada w sposób związany z percepcją. Większość neuronów na wcześniejszych etapach drogi wzrokowej odpowiada więc głównie na to, czy preferowany przez nie bodziec wzrokowy jest w polu widzenia czy też nie, chociaż reakcja niektórych może być związana ze zmianami w percepcji. Na późniejszych etapach przetwarzania sygnału udział komórek nerwowych, których aktywność odzwierciedla percepcję zwierzęcia, wzrasta aż do 90%.

Sceptycy mogą zarzucić nam, że zmiany percepcji, które sygnalizują małpy w badaniach rywalizacji obuocznej, są

Nieświadome widzenie

spowodowane tłumieniem przez mózg przesyłanej informacji wzrokowej już na początku drogi, na przemian z jednego i drugiego oka, tak że w rezultacie mózg postrzega w danym czasie tylko jeden obraz. Gdyby było tak naprawdę, to zmieniająca się aktywność neuronów’ i percepcja reprezentowałyby po prostu rezultat przełączania kolejno wejścia z jednego i drugiego oka i nie byłyby one związane ze świadomością wzrokową w innych sytuacjach. Dane eksperymentalne dowodzą jednak, że informacja płynąca z obu oczu jest podczas rywalizacji stale przetwarzana w układzie wzrokowym.

Jesteśmy tego pewni, ponieważ okazało się, że u ludzi rywalizacja obuoczna powoduje normalną powolną zmianę percepcji, nawet gdy rywalizujące bodźce przełączają się gwałtownie - kilka razy na sekundę - z jednego oka do drugiego. Gdyby rywalizacja była tylko kwestią tego, na które oko mózg w danym momencie „zwraca uwagę", zjawisko to znikłoby przy szybkim przełączaniu się bodźców (obserwujący widziałby raczej ich gwałtowne zmiany). Zaobserwowa-

Obrazy aktywności mózgu uśpionej małpy, na który oddziałuje obracający się silnie skontra-stowany bodziec wzrokowy [na dole z lewej), uzyskane dzięki czynnościowemu rezonansowi magnetycznemu, pokazują, że nawet u nieprzytomnego zwierzęcia aktywne są obszary zaangażowane w analizę bodźców wzrokowych, łącznie z ciałem kolankowatym bocznym (LGN), pierwszorzędową korą wzrokową (VI) i przyśrodkową korą skroniową (V5/MT).

ŚWIAT NAUKI 13

WDANIE SPECJALNE 2007