Prethodno znanje ubrzava prepoznavanje mozga
Novo istraživanje otkriva da se prepoznavanje može ubrzati ako mozak posjeduje neke prethodne informacije - to jest kad već zna što će vidjeti. Istraživanje poništava ono što su neuroznanstvenici pretpostavljali - da su procesi koji su doveli do svjesne percepcije bili prilično kruti i da njihovo vrijeme nije variralo.
Na putu iz oka, vizualni podražaji se analiziraju na nekoliko načina u različitim fazama obrade u mozgu. Podražaji dosežu svjesnu percepciju tek kad prođu nekoliko koraka obrade. Ova nesvjesna obrada prije percepcije obično traje približno 300 milisekundi.
Istraživači s Instituta Max Planck za istraživanje mozga u Frankfurtu u Njemačkoj uspjeli su pokazati da je vrijeme ovog procesa, daleko od toga da bude kruto, zapravo promjenjivo.U eksperimentu su sudionici učinkovitije i brže percipirali podražaje ako su znali što mogu očekivati.
Da bi to istražili, znanstvenici su sudionicima pokazali slike s pozadinom nasumično raspoređenih točaka na monitoru. Tijekom slijedne slike, raspodjela točaka sustavno se mijenjala tako da se postupno pojavio simbol.
Nakon svake slike sudionici su pritiskom na gumb naznačili mogu li vidjeti simbol.
Čim se simbol pojavio u potpunosti i bio jasno prepoznatljiv, znanstvenici su prikazali isti slijed slika obrnutim redoslijedom, tako da je simbol postupno ponovno izblijedio. Tijekom cijelog eksperimenta mjerena je elektroencefalografska (EEG) aktivnost sudionika.
Sudionicima je trebalo relativno dugo vremena da prepoznaju simbol u prvom slijedu slika s povećanom vidljivošću, ali prag svjesnosti u drugom, obrnutom prikazu slika bio je mnogo niži. Sudionici su mogli prepoznati slova čak i pri vrlo lošoj razlučivosti.
"Očekivanja temeljena na prethodno stečenim informacijama očito pomažu svjesno percipirati objekt", rekla je dr. Lucia Melloni, prva autorica studije.
Jednom kada su sudionici znali koji se simbol skriva u slučajnom polju buke, mogli su ga bolje opaziti. Znanstvenici su tako potvrdili prethodne studije, prema kojima ljudi bolje percipiraju predmete u pokretu ako već znaju u kojem će se smjeru predmeti kretati.
Štoviše, mjerenja EEG aktivnosti dale su zadivljujuće rezultate.
"Otkrili smo da se vrijeme EEG aktivnosti za svjesnu percepciju promijenilo ovisno o očekivanjima osobe", rekao je Melloni.
Ako su sudionici mogli predvidjeti što će vidjeti, karakteristični EEG obrazac za svjesnu percepciju odvijao se 100 milisekundi ranije nego bez prethodnih očekivanja. Znanstvenici bi stoga mogli pronaći konačno objašnjenje za kontradiktorne rezultate drugih neuroznanstvenih istraživačkih skupina.
Ovisno o studiji, ponekad su pronašli vrlo ranu, a ponekad i vrlo kasnu EEG aktivnost u korelaciji sa svjesnom percepcijom.
„Naše istraživanje objašnjava ovu varijabilnost u vremenu. Očito mozak ne obrađuje podražaje kruto i istom brzinom; nego je fleksibilan ”, rekao je dr. Wolf Singer, ravnatelj Odjela za neurofiziologiju Maxa Plancka.
Stoga je obrada brža ako mozak samo mora usporediti dolazne vizualne informacije s prethodno utvrđenim očekivanjima. Kao rezultat toga, svjesna percepcija se javlja ranije. Suprotno tome, ako mozak mora procijeniti podražaj ispočetka zbog nedostatka prethodnih informacija, obrada traje dulje.
Ovi rezultati mogu pokazati da su prethodne EEG studije pogrešno protumačene.
"Budući da interpretacija uvelike ovisi o slijedu događaja, EEG aktivnost možda je pogrešno dodijeljena procesima svijesti", rekao je Singer. "U svjetlu ovih rezultata, čini se potrebnim ponovno istražiti neuronske korelate svijesti."
Izvor: Institut Max Plank
