Autorzy artykułu, opublikowanego w Journal of Vision, opisali zjawisko niepowodzenia przetwarzania wizualnego. Występuje, gdy coraz więcej sygnałów wizualnych zaczyna docierać do neuronów, które przetwarzają obrazy ze zbyt dużą prędkością. Z tego powodu pojawia się „zator”, neurony nie radzą sobie z przepływem, a niektóre obrazy zaczynają „wypadać” przed osiągnięciem poziomu świadomości.
Zespół znalazł dowody na to, że w neuronach może wystąpić wąskie gardło na ścieżce, którą przyjmują sygnały stymulacji wzrokowej. Ten szlak nerwowy zaczyna się w korze wzrokowej, znajdującej się w tylnej części mózgu i przemieszcza się do przodu, szybko przetwarzając sygnały wizualne do kory czołowej. Ta ścieżka następnie daje „sprzężenie zwrotne”, ponownie wysyłając sygnały z powrotem do obszarów, w których miało miejsce pierwotne przetwarzanie. Zgodnie z wynikami testów, to przy sprzężeniu zwrotnym pojawia się awaria. Ten etap jest niezbędny, aby wynik przetwarzania obrazu przez mózg dotarł do świadomości uczestników eksperymentu - twierdzą naukowcy.
„Poprzednie badania wykazały, że ludzie dość słabo śledzą obiekty uwagi, które pojawiają się blisko siebie w czasie, chociaż ludzki mózg może przetwarzać do 70 obrazów na sekundę. Nasze badania pokazują specyficzne ograniczenia systemu wzrokowego i wyjaśniają, dlaczego nasza świadomość nie może utrzymać się na tym poziomie. Kiedy ktoś mówi ci, że nie widział czegoś, co dzieje się w chaotycznej sytuacji, być może widział, ale nie wiedział, że to zrobił”- wyjaśnia starszy autor badania, neurobiolog Maximilian Riesenhuber, profesor neurologii w Centrum Medycznym Uniwersytetu Georgetown.
Autorzy przeprowadzili szereg eksperymentów. Badanym pokazano 1200 zdjęć podzielonych na dwie grupy. Grupa docelowa zdjęć przedstawiała zwierzęta, a rozproszenie - krajobrazy. Uczestnicy otrzymywali obrazy z prędkością 12 zdjęć na sekundę i musieli powiedzieć, ile zdjęć przedstawia zwierzęta i nazwać te zwierzęta. W serialu w ogóle nie mogło ich być, albo mogło być jedno zwierzę lub dwa.
W drugiej części eksperymentów były dwa takie strumienie, na dwóch ekranach jednocześnie. W trakcie tego procesu rejestrowano aktywność fal mózgowych osób stosujących EEG. Okazało się, że usterka w przetwarzaniu wizualnym pojawia się, gdy tył mózgu jest stymulowany drugim obrazem, zanim sprzężenie zwrotne i pętla sprzężenia zwrotnego wymagane do pomyślnego rozpoznania pierwszego obrazu zostaną zakończone.
Przykłady ukierunkowanych i rozpraszających obrazów, a także aktywności mózgu w odpowiedzi na te obrazy / Martin, Cox i in., Journal of Vision.
Naukowcy zauważają, że praca ukazuje istniejące ograniczenia w przetwarzaniu bodźców wzrokowych przez mózg. Dane te mogą pomóc w projektowaniu różnorodnych programów szkoleniowych, w tym w obszarach wymagających podejmowania decyzji w trudnych warunkach.
„Oprócz wprowadzenia teorii, która wyjaśnia pierwotną przyczynę braku świadomości, nasze badania pokazują również, jak unikać awarii sygnału neuronalnego i zwiększać świadomość. Kiedy eksperymentalnie zredukowaliśmy interferencję między częściami zasilania i sprzężenia zwrotnego dwóch bodźców, zaobserwowaliśmy poprawę w charakterystyce wykrywania i kategoryzacji. Wyniki te są ekscytujące, ponieważ mogą prowadzić do nowych metod przyspieszania przetwarzania poznawczego i uczenia się u ludzi”- wyjaśnia główny autor badania, Jacob J. Martin.
Film promocyjny: