Невролозите от Калифорнийския технологичен институт в Пасадена са идентифицирали невроните, които са отговорни за възприемането на визуалната информация и създаването на визуално изображение. Това беше постигнато чрез психологическо явление, наречено бинокулярно съперничество. Статията на учените е публикувана в списанието Nature.
Бинокулярното съперничество възниква, когато очите предават напълно различна визуална информация на мозъка. Обикновено, за да създаде цялостен визуален образ, мозъкът комбинира сигнали от двете очи един с друг. В случай обаче, че едното око види изображение, което по никакъв начин не корелира с това, което вижда другото, възниква ситуация, когато човек последователно вижда едно или друго изображение. В този случай "допълнителната" информация просто се потиска, без да достига до нашето съзнание.
Учените се обърнаха към това явление, за да определят кои неврони в кората на главния мозък са отговорни за превключването на възприятието от една снимка в друга. В експеримента участват девет пациенти с епилепсия, в чийто мозък са имплантирани електроди, за да се регистрира активността на определени области на централната нервна система. Доброволците получиха поредица от снимки, които да разгледат и бяха идентифицирани моделите, които предизвикват реакция на неврони в медиалната повърхност на темпоралната кора и такива, които не. Изображенията бяха комбинирани на двойки, всяка от които включваше рисунки от двата типа.
По време на теста няколко снимки бяха поставени пред очите на доброволците по такъв начин, че да създадат бинокулярно съперничество. Пациентите натискали бутони, отбелязвайки кое от двете изображения са видели, колко дълго това възприятие е продължило и кога възприятието се е изместило от една снимка на друга. Всяка сесия, по време на която на участниците беше показана по една двойка рисунки, продължи 90-120 секунди, а между изображенията имаше от 21 до 68 прехода.
Учените успяха да идентифицират отделни неврони, които конкретно реагират на определено изображение. В същото време включването или изключването на тези клетки, разположени в предната цингулатна кора на мозъчните полукълба и в пред-допълнителната моторна кора (pre-SMA), се случи не само в самия момент на визуалния преход, но и толкова, колкото две секунди преди него. В темпоралния лоб, невронният отговор предхожда натискането на бутона с приблизително една секунда.
Както учените пишат в статията, резултатите показват, че невронните мрежи, които покриват темпоралните и фронталните лобове на мозъчните полукълба и участват в подсъзнателните процеси, играят важна роля за формирането на човешкото съзнание. В допълнение, изследователите са успели да идентифицират неврони, които заемат по-висока позиция в йерархията на обработката на визуалната информация, отколкото нервните клетки във временната долна кора, идентифицирани преди това в експерименти с примати.