Ученые из Билефельдского университета (Германия) предложили вычислительную модель, позволяющую объяснить механизм мультисенсорной интеграции в головном мозге человека. Результаты исследования представлены в Nature Communications.
В рамках работы ученые намеревались выяснить, как мозг воссоздает образ явления на основе информации от разных анализаторов. Участники эксперимента слушали и наблюдали последовательность щелчков и вспышек, после чего сообщали о предполагаемой связи, а также о том, какой из стимулов первичен. Статистический анализ показал, что сходство определялось в зависимости от временного интервала.
«Это открытие важно не только потому, что раскрывает корреляцию между звуком и светом, но и потому, что ставит более интригующий вопрос: как мозг ее обнаруживает?» — пояснил профессор Марк Эрнст.
На втором этапе исследования ученые описали нейронный механизм мультисенсорного восприятия с помощью компьютерного моделирования. Сталкиваясь с чередой акустических и визуальных раздражителей, мозг ищет подобия с опорой на временную структуру событий и в случае положительной ассоциации объединяет стимулы в целое.
Впоследствии в эксперимент была включена пространственная переменная: звук и свет сочетались с учетом локализации. Фактор не повлиял на результаты.
По словам Эрнста, в подобных ситуациях мозг для обработки использует шаблонную стратегию — такой механизм лежит в основе восприятия бинокулярного несоответствия, бинаурального слуха, движущегося объекта. При этом временная связь стимулов обнаруживает себя на самых разных уровнях эволюционной лестницы: аналогичная модель восприятия, в частности, характерна для насекомых, в головном ганглии которых ранее были обнаружены детекторы движения.
Понимание этих процессов, в свою очередь, открывает новые перспективы в изучении и коррекции неврологических отклонений, которые сопровождаются нарушениями мультисенсорного восприятия, в том числе расстройств аутистического спектра (РАС) и дислексии. Кроме того, новая вычислительная модель может применяться при создании роботов и потенциально — искусственного интеллекта, уверен Эрнст.