Ученые из Москвы впервые объяснили механизмы нейронной активности, обеспечивающие возможность управления компьютером с помощью сознательного фиксирования взгляда. Было установлено, что при целенаправленной задержке взгляда мозг сначала формирует импульсы, замедляющие движения глаз. Затем включаются височные зоны коры, контролирующие пространственную ориентацию, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Авторы эксперимента зарегистрировали 306-канальные магнитоэнцефалограммы у 32 участников. Такие сигналы подробно отражают магнитные поля, возникающие в процессе работы нейронов головного мозга. Запись проводилась во время специально созданной игры EyeLines. У нее простые правила: нужно перемещать предметы взглядом и создавать из них комбинации.
Одновременно с регистрацией сигналов мозга ученые наблюдали за движениями глаз испытуемых. Разработанный метод позволил выявить отличия между преднамеренным удерживанием взгляда для управления предметами и случайными задержками, возникающими, например, при изучении игровой ситуации. Сопоставив данные, эксперты установили характерные особенности обоих типов фиксации взгляда.
Выяснилось, что преднамеренное удерживание взгляда связано с последовательным развитием двух процессов в мозге. Изначально в областях, регулирующих движения глаз, формируется тормозящий импульс, вероятно, препятствующий автоматическому бессознательному смещению взгляда. Вслед за этим активируются височные участки коры, вовлеченные в контроль положения объектов в пространстве. Примечательно, что оба процесса запускаются еще до полного закрепления взгляда — примерно спустя 0,2−0,3 секунды после переключения зрения на объект. Что касается спонтанных задержек, то они подобными изменениями не сопровождаются.
«Нам удалось получить представление о том, за счет каких процессов в головном мозге человеку удается произвольно задерживать взгляд, чтобы использовать его для управления электронными устройствами. Технологии для управления компьютером с помощью взгляда ранее разрабатывались без опоры на знание физиологических механизмов, делающих задержку взгляда в принципе возможной», — комментирует руководитель проекта Сергей Шишкин, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Научно-образовательного центра нейрокогнитивных исследований (МЭГ-центра) Московского государственного психолого-педагогического университета.
Полученные сведения откроют путь к совершенствованию технологий зрительного управления, делая их доступнее и эффективнее для людей с ограниченными физическими возможностями. Кроме того, эти данные позволят значительно улучшить качество взаимодействия пользователей с системами виртуальной и дополненной реальности, повысив уровень комфорта и точности восприятия окружающего пространства.
Ранее ученые объяснили, как мозг видит лица в неодушевленных предметах.
