Gözlər bizi aldadanda beyin vahid nəticəyə necə gəlir?

Yeni araşdırma beynin vizual məlumatlardakı uyğunsuzluqları necə aradan qaldırdığını və müxtəlif beyin bölgələrinin vahid nəticəyə gəlmək üçün necə əməkdaşlıq etdiyini göstərir.

Heç olubmu ki, gördüyünüz bir şey tam olaraq məntiqli görünməsin? Məsələn, qaranlıqda hansısa forma üzə bənzəsin və ya portağal bir anlıq gözünüzə alma kimi görünsün. Alimlər indi beynin müxtəlif bölgələrinin belə vizual qarışıqlıqları aradan qaldırmaq üçün necə birlikdə işləyə biləcəyinə dair yeni izah irəli sürüblər. 

Nature Neuroscience jurnalında dərc olunan araşdırmada Cold Spring Harbor Laboratory-nin Cynthia R. Stebbins təqaüdçüsü Mitra Javadzadeh və Kembric Universiteti ilə London Universitet Kollecindən olan həmkarları beynin görmə qabığının bir-birinə yaxın yerləşən iki bölgəsini araşdırıblar.

Məlum olub ki, bu bölgələrdən gələn siqnallar bir-biri ilə uyğunlaşdıqda onların birgə fəaliyyəti daha uzun müddət davam edir. Əksinə, bölgələr arasında uyğunsuzluq yarandıqda bu fərq saniyənin kiçik bir hissəsi ərzində sürətlə yox olur.

Tədqiqatçılara görə, bu dəyişiklik beynin müxtəlif məlumatları uzlaşdıraraq yekun nəticəyə necə gəldiyinə dair mühüm ipucu verir. 

Beyində müxtəlif bölgələr hiss orqanlarından gələn fərqli məlumat axınlarını qəbul edən və emal edən ixtisaslaşmış sahələrə malikdir. Buna baxmayaraq, beyin vahid sistem kimi fəaliyyət göstərir. “Bu müxtəlif bloklar arasında belə yüksək səviyyədə ixtisaslaşmanın olmasına baxmayaraq, beynin necə ardıcıl və bütöv nəticə əldə etdiyini anlamağa çalışırıq”, – Javadzadeh deyir. Alimlər uzun müddətdir ki, beynin neokorteksində görmə məlumatlarının emalında iştirak edən iki əsas sahəni müəyyən ediblər: ilkin görmə qabığı (V1) və lateromedial görmə sahəsi (LM). Beyin hər hansı bir obyekti gördükdə və onu dərk etdikdə məlumat yalnız bir istiqamətdə ötürülmür. V1 və LM sahələri bir-biri ilə qarşılıqlı, yəni ikitərəfli əlaqə saxlayır.  Javadzadeh və həmkarları yeddi siçanın beynində ümumilikdə 194 V1 neyronunun və 228 LM neyronunun fəaliyyətini ölçüblər. Əldə olunan məlumatlar hər iki beyin bölgəsinin dəqiq dövrə modellərinin qurulmasına imkan verib.

Vizual dövrə necə sınaqdan keçirildi?

Tədqiqatçılar siçanları bir-birinə əks bucaqlarda əyilmiş iki vizual nümunəni fərqləndirməyə öyrədiblər. Siçanlara yalnız müəyyən istiqaməti düzgün seçdikləri zaman mükafat verilib.

Daha sonra alimlər təcrübə zamanı görmə məlumatlarının emalında iştirak edən sahələrdən birini – V1 və ya LM-ni qısa müddət ərzində susdurublar. Bununla da bir bölgə fəaliyyətdən kənarlaşdırıldıqda digər bölgənin necə işlədiyini müşahidə ediblər. Əldə olunan müşahidələr əsasında tədqiqatçılar V1-LM əlaqəsini təmsil edən süni neyron şəbəkə modeli qurublar. Bu model onlara ayrı-ayrı neyronların fəaliyyətinə müdaxilə edildikdə beyin dövrəsinin necə reaksiya verəcəyini simulyasiya etməyə imkan verib. Nəticələr göstərib ki, iki beyin bölgəsindəki fəaliyyət nümunələri bir-biri ilə uyğun gəlmədikdə bu uyğunsuzluq sürətlə aradan qalxır. Əksinə, hər iki bölgənin eyni nəticəyə gəldiyi fəaliyyət nümunələri daha uzun müddət qorunur.  “Zaman keçdikcə bu bölgələr arasındakı əlaqələrin konsensus yaratma adlandırdığımız mexanizmi həyata keçirdiyini müəyyən etdik”, – Javadzadeh izah edir.

Araşdırma konkret olaraq iki görmə sahəsinə – V1 və LM-yə fokuslansa da, Javadzadeh və komandası hazırda oxşar prinsiplərin beynin bütün neokorteksində fəaliyyət göstərib-göstərmədiyini araşdırırlar. Tədqiqatçı bunun digər hiss sistemlərində də eyni şəkildə baş verə biləcəyini düşünür. Məsələn, insanın gördüyü görüntü eşitdiyi səslə ziddiyyət təşkil etdikdə beyin bu iki məlumatı uzlaşdırmaq üçün eyni mexanizmdən istifadə edə bilər. Əgər belədirsə, dinamik konsensus yaratma mexanizmi beynin necə bütöv sistem kimi işlədiyini daha yaxşı anlamağa kömək edə bilər. Eyni zamanda, müxtəlif beyin bölgələri dünyanın vahid və ardıcıl şərhini formalaşdıra bilmədikdə nələrin baş verdiyini araşdırmaq üçün də yeni imkanlar yarada bilər.

Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, bu prinsip süni intellekt sistemlərinin ziddiyyətli məlumatları necə uzlaşdıra biləcəyinin öyrənilməsi üçün də yeni ideyalar verə bilər.

“Beynin ayrı-ayrı struktur bloklarını başa düşürük, amma onları bir araya gətirən nədir?” – Javadzadeh soruşur. “Bunu bilmək nəhayət beynin bütövlükdə necə işlədiyini anlamağımıza kömək edə bilər.”

mənbə: medicalxpress.com