26 сентября 2019 Редакция
Технологией виртуальной реальности (VR) сейчас мало кого удивишь. Но как именно мозг реагирует на подобный «пространственный обман»? Исследование ученых из Университета Аризоны, опубликованное в издании Neuron, как раз и посвящено ответу на этот вопрос.
На сегодняшний день VR-технология – это перспективная область, которая уже хорошо себя зарекомендовала в решении развлекательных и образовательных задач. Действительно, хорошо созданные цифровые миры могут перенести человека как на фантастическое поле боя, так и в Лувр или Эрмитаж. Однако, отношения мозга и виртуального пространства все еще остаются малоизученными. Именно этим и озаботился коллектив американских ученых.
Они провели эксперимент, где попросили участников в VR-очках побродить по трем виртуальным локациям-городам и найти определенные магазины. При этом предлагалось сделать это посредством нескольких способов: с помощью всенаправленной 360-градусной беговой дорожки и возможности крутить головой, либо посредством джойстика и без возможности двигать головой, а также лишь с помощью движения джойстика «вперед-назад». Проще говоря – от полной свободы обзора и передвижения до очень ограниченных возможностей по исследованию мира. В среднем прогулки занимали у участников от 2 до 3 часов.
Видеоабстракт работы
После этого ученые задавали вопрос на проверку их пространственной памяти – вроде просьбы указания конкретной локации. Примечательно, что точность ответов людей не зависела от способа их киберпутешествия.
Следующим этапом стояло функциональное МРТ-сканирование, во время которого испытуемым задавали схожие вопросы. Именно таким путем ученые исследовали различия по уровням активации в мозге, паттернам (рисункам) активности и предполагаемым сетевым взаимодействиям между задачами пространственного поиска.
Исследователи выявили, что во всех трех случаях были активны одни и те же участки мозга. Поэтому она выдвинули идею о существования некой области, независимой от модальностей сетей, поддерживающей восстановление пространственной памяти в человеческом мозге.
«Мы обнаружили, что нейронные коды были идентичны в разных условиях, — рассказал Арне Экстром (Arne D. Ekstrom), директор лаборатории пространственного познания человека факультета психологии Университета Аризоны. — Это доказывает, что информация, получаемая человеком при движении тела, не является ключевой при хорошем знании окружающей среды. Наши результаты свидетельствуют о том, что использование виртуальной реальности может иметь пользу в «пространственном» отношении даже с простым джойстиком формата “вперед-назад”».
Таким образом, результаты исследования показывают, что даже базовые системы виртуальной реальности можно использовать в учебных приложениях или, например, при тренировках для реабилитации неврологических пациентов.
Текст: Алексей Гоян
A Modality-Independent Network Underlies the Retrieval of Large-Scale Spatial Environments in the Human Brain by Derek J. Huffman and Arne D. Ekstrom in Neuron. Published September 2019.