НОВОСТИ. Лента научномедицинских новостей
В России разгадали механизм странного зрительного феномена

Российские учёные в соавторстве со шведскими коллегами определили нейронные механизмы, стоящие за необычным свойством зрительного восприятия. Это достижение поможет в исследовании человеческого зрения, а также причин возникновения эпилепсии, шизофрении и аутизма.
Подробности изложены в научной статье, опубликованной в журнале NeuroImage.
Визуальное восприятие изучено далеко не полностью. И порой необычная зрительная иллюзия или незначительный на первый взгляд эффект вскрывает глубокие механизмы, стоящие за нашей способностью видеть мир. Поэтому нейробиологи внимательно изучают любые явления подобного рода.
Одна из особенностей нашего зрения — пространственное подавление. Этот феномен заключается в следующем. Возьмём движущуюся решётку с высоким контрастом между линиями и фоном. Если она выходит за пределы центра поля зрения, то нам будет трудно определить направление её движения. И чем больше скорость, тем труднее. Это довольно странно, ведь обычно мы не испытываем никаких затруднений с определением того, в какую сторону движется тот или иной объект.
Пространственное подавление было обнаружено не только у людей, но и у других приматов. Зато при шизофрении, эпилепсии и расстройствах аутистического спектра эта особенность выражена не так ярко, как у здоровых людей.
"Удивительно, но способность к определению направления движения улучшается при некоторых заболеваниях. Мы предполагаем, что такое улучшение связано с ослаблением работы тормозных нейронов", — объясняет соавтор статьи Елена Орехова из Московского государственного психолого-педагогического университета (МГППУ).
Учёные полагают, что пространственное подавление — одно из многочисленных проявлений явления, известного как surround suppression, что можно перевести как "подавление окружением".
Поясним, о чём речь. Нервный сигнал с сетчатки глаза отправляется в зрительную кору мозга. Эта кора разделена на участки, каждый из которых воспринимает сигнал с определённой зоны сетчатки — своего рецептивного поля. То есть у каждого зрительного нейрона есть регион сетчатки (и, соответственно, поля зрения), сведения с которого он обрабатывает. Вся остальная сетчатка его, как правило, не интересует.
Однако при определённых условиях принцип "я возделываю только свой сад" нарушается. Так, сигнал, принятый за пределами рецептивного поля данного нейрона и услужливо переданный ему другими нервными клетками, может уменьшить частоту активации нейрона (количество импульсов в единицу времени). В этом и заключается феномен подавления окружением.
Нейробиологи считают, что это один из основных механизмов, позволяющий мозгу решить, на какой из многочисленных зрительных стимулов обратить внимание в первую очередь.
Однако как именно описанное явление ведёт к феномену пространственного подавления? До работы российских и шведских специалистов это оставалось загадкой.
Теперь учёные выяснили, что увеличение скорости больших объектов активирует особые группы нейронов. Они, в свою очередь, подавляют деятельность нервных клеток, отвечающих за восприятия направления движения. Таким путём сигнал об увеличении скорости, принятый за пределами рецептивного поля нейрона, влияет на его деятельность и мешает мозгу определить направление, в котором движется объект.
Открытие было сделано благодаря магнитной энцефалографии (МЭГ). Это регистрация магнитных полей головного мозга. В мире всего около двухсот установок МЭГ. В России такое устройство ровно одно, и находится оно в стенах МГППУ.
С помощью МЭГ учёные регистрировали гамма-ритмы (они же гамма-волны) мозга. Это электромагнитные колебания с низкой амплитудой и частотой в десятки герц. На электроэнцефалограмме их трудно отличить от помех, создаваемых электрической активностью мышц. МЭГ в этом смысле более надёжна.
"Гамма-волны (быстрые колебания электромагнитной активности мозга), регистрируемые МЭГ, позволяют судить о балансе тормозящих и возбуждающих [нервных] импульсов, помогая выявить его нарушения у конкретного человека", — рассказывает Орехова.
Нейробиологи выяснили, что появление в поле зрения человека больших движущихся решёток вызывает в его зрительной коре гамма-ритмы. Когда скорость решётки увеличивается (и пространственное подавление, как мы помним, становится более заметным), амплитуда гамма-волн уменьшается. Степень этого затухания коррелирует со скоростью движения решётки.
Другими словами, быстрое движение решётки уменьшает гамма-активность в зрительной коре. При этом оно же вызывает сильное пространственное подавление. Это и позволило учёным сделать вывод, что последнее связано с деятельностью нейронов, посылающих тормозящие сигналы своим "коллегам", определяющим направление. Эти "команды притормозить" уменьшают активность нервных клеток, в том числе и амплитуду вырабатываемого ими гамма-ритма.

Читайте также

Впервые в мире китайские ученые успешно пересадили генетически модифицированную свиную печень пациенту с констатированной смертью мозга...


По мере повышения спроса на услуги генетического тестирования среди пациентов онкологического профиля врачам и исследователям удается выявлять новые генетические...


Пациенты принимают участие в исследовании, которое, как надеются ученые, в конечном итоге даст миру новый метод лечения ревматоидного артрита...


Исследователи из Клиники «Бригем энд уименс» и Гарвардской Медицинской школы обнаружили, что генерализованные эпилептические приступы связаны с определенной...


Израильские исследователи из Тель-Авивского университета добились значительного прогресса в лечении опухолей головы и шеи, используя технологию редактирования...


Медицинский университет Гуанси в Китае сделал собственное открытие, полученное опытным путем. Исследователи создали генно-модифицированный вирус...


Исследователи впервые обнаружили соединение, которое помогает восстановить полный двигательный контроль после инсульта - способность...


В семействе бактерий, обитающих в почве и микробиоме кишечника человека, обнаружен ранее неизвестный белок, который может помочь в доставке лекарств для лечения рака...


Недавно разработанный лабораторный инструмент может в течение нескольких часов помочь определить специфические вирусы, которые можно использовать для ...


Крепкие десны — блестящий ум! Исследования показывают, что болезни десен имеют более серьезные последствия, чем мы думали. Подробнее об этом рассказала стоматолог...





САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ
-
Нормы роста и веса детей – данные ВОЗ
-
Зеленые выделения из влагалища: причины и лечение
- Анатомо-физиологические особенности дыхательной системы у детей
-
Насморк с кровью: причины симптома и способы лечения
- Анатомо-физиологические особенности сердечно-сосудистой системы у детей
- Анатомо-физиологические особенности пищеварительной системы у детей
- Анатомо-физиологические особенности мочевыделительной системы у детей
- Сравнительная характеристика параметров функции внешнего дыхания (обзор литературы)
- Современные представления о норме и патологических отклонениях размеров восходящей аорты при приобретенных пороках сердца
- Анатомо-физиологические особенности детей
- Анатомо-физиологические особенности костно-мышечной системы у детей
- Паллиативная химиотерапия рака: основные понятия и особенности (oбзор литературы)
-
Что можно и что нельзя делать после удаления аппендицита
-
Увеличенные яичники: симптомы, причины и лечение
-
О чем говорит головная боль за ухом? Причины, симптомы и лечение
-
Характер мужчины проявляется в выборе позы для секса
-
Армянская ассоциация медицинского туризма (ААМТ)
-
Желтые выделения из влагалища: причины и лечение
-
Рвота у ребенка без температуры: возможные причины
- Применение летрозола для стимуляции овуляции
-
Новейшие достижения онкологии в МЦ «Наири»: интервью с Артемом Степаняном. nairimed.com
-
Как снизить риск инсульта. erebunimed.com
- Врожденные аномалии и пороки развития
-
КАТИОНОРМ – представитель нового поколения искусственных слез для симптоматической терапии синдрома “сухого глаза”
-
Арам Бадалян: Родинку трогать нельзя?
- Применение противоспаечных средств в профилактике спаечной болезни живота (oбзор литературы)
-
Вздутие живота при месячных: 7 способов справиться с неприятным ощущением
-
Как избавиться от лямблий — 25 эффективных рецептов народной медицины
-
Онкология является самой быстроразвивающейся отраслью медицины: интервью с Левоном Бадаляном
-
Компресс при ангине: будет ли полезным прогревание горла?
-
Лечение марганцовкой
- Некоторые новые подходы к системной терапии метипредом больных ревматоидным артритом
- Медицинские информационные системы.Информационная система для интегрального фармацевтического и здравоохранного мониторинга
-
Фармацевтическая опека
- Подходы к оперативному лечению костно-хрящевых экзостозов
- Повреждения при родах
-
Курение марихуаны влияет на потенцию
- Инциденталома надпочечников
-
Почему противозачаточные увеличивают грудь?
- Применение индинола и эпигаллата при аденомиозе