В полной темноте мозг сообщает зрительной системе о той обстановке, которая, по его мнению, должна быть здесь. При этом мозг мобилизует собственный предыдущий жизненный и визуальный опыт.


Активность мозга при различных зрительных стимулах,
определённая по уровню метаболизма в нём (фото Dr M. Phelps & Dr J. Mazziotta et al).

Как наш мозг реагирует на полную темноту? Интуитивно можно предположить, что зрительная кора при отсутствии стимулов будет молчать. В крайнем случае её нейроны станут проявлять очень слабую активность. Когда же исследователи впервые попытались записать спонтанную активность нейронов мозга в условиях отсутствия всяких зрительных стимулов, они обнаружили сильный и скоординированный ответ зрительных центров. Это поставило их в тупик. Зачем мозг тратит время и силы на анализ «пустой картинки», которая приходит к нему извне? Через какое-то время нейрофизиологи пришли к выводу, что мозг в этот момент обрабатывает не то, что есть перед глазами, а то, что могло бы быть.

Работа по анализу зрительной информации опирается на некие воображаемые модели окружающего мира, которые мозг создаёт всю жизнь, основываясь на визуальном опыте. Если мы, например, посмотрим на фотографию городского вида, то сразу поймём, что люди на переднем плане намного меньше, чем мост или высотные дома на заднем, хотя на картинке всё выглядит наоборот. А если увидим на фотографии слона, стоящего за деревом, обе его половины сложатся в нашем сознании в одно животное; нам и в голову не придёт принять его за два независимых «объекта». Мозг постоянно дополняет недостающую информацию и интерпретирует получаемое изображение на основе предыдущих «картин действительности».

Несколько исследователей из Кембриджского университета (Великобритания) предположили, что в темноте мозг на самом деле не отдыхает, а передаёт нам некое изображение, которое мы могли бы видеть, не будь тут так темно. Эксперимент проводился с несколькими разновозрастными хорьками и заключался в следующем. Животных или сажали в тёмное помещение, или показывали им фильм, или демонстрировали на экране какие-то незнакомые предметы. Всё это сопровождалось записью активности префронтальной коры мозга.

Как пишут исследователи в журнале Science, у молодых животных активность мозга в темноте и активность в ответ на какие-то визуальные стимулы резко различалась. Но с возрастом активность мозга в темноте всё сильнее напоминала таковую в ответ на визуальные раздражители. Более того, спонтанная («тёмная») активность нейронов была больше похожа на ту, которую мозг демонстрировал в ответ на фильм, чем на последовательность незнакомых изображений.

Иными словами, при недостатке информации мозг старается восполнить её наиболее естественными элементами, которые, по его разумению, должны тут присутствовать. А эти недостающие элементы он берёт, грубо говоря, из «банка изображений», который формируется в течение всей жизни. Очевидно, что взрослый хорёк заполняет окружающую темноту знакомыми образами, а не какими-нибудь геометрическими фигурами. А вот молодым и неопытным животным прорисовывать окружающую темноту не из чего: у них нет необходимого для этого жизненного и визуального опыта.

То же самое происходит и с человеком: за недостатком информации мозг прибегает к сформировавшимся за время жизни моделям окружающей действительности. Это, безусловно, должно помочь в терапии различных психических расстройств вроде шизофрении, при которых как раз нарушается такое внутреннее «мироустройство». Но в то же время — не объясняют ли подобные результаты многие и многие социальные, культурные, политические феномены нашей повседневной жизни? Ведь подобные модели можно строить не только для зрительной системы.

Источники:
Medical Xpress
Компьютерра