Нейробиологи нашли новые факторы улучшения зрения
Ученые-нейробиологи обнаружили связь между размером первичной зрительной коры головного мозга и качеством зрения у человека, исследование опубликовано 13 июня в журнале Nature Communications.
Группа нейробиологов обнаружила, что размер нашей первичной зрительной коры и количество мозговой ткани, которое мы тратим на обработку зрительной информации могут предсказать, насколько хорошо человек может видеть.
«Мы обнаружили, что можем предсказать, насколько хорошо кто-то может видеть, основываясь на уникальной структуре его первичной зрительной коры», — объясняет ведущий автор исследования Марк Химмельберг, научный сотрудник Центра нейронных наук и факультета психологии Нью-Йоркского университета. Проводя исследования индивидуальных различий в структуре зрительного мозга человека, связанных с различиями в зрительных функциях, ученые смогут лучше понять, что лежит в основе различий в том, как люди воспринимают и взаимодействуют со своей визуальной средой, считает профессор Химмельберг.
Как и отпечатки пальцев, выпуклости и бороздки на поверхности мозга каждого человека уникальны. Однако значение этих различий до конца не изучено, особенно когда речь идет об их влиянии на поведение, например о различиях в нашей способности видеть.
В исследовании Химмельберг и его соавторы стремились осветить связь этих черт мозга с тем, как видят люди.
Первичная зрительная кора (V1) организована в виде карты изображения, проецируемого глазом. Но, как и многие виды карт, она искажена, некоторые части изображения увеличены по сравнению с другими.
Это связано с тем, что в V1 больше ткани, предназначенной для центра нашего поля зрения. Точно так же V1 также увеличивает места слева и справа от места, где фиксируются наши глаза, по сравнению с местами выше или ниже, опять же из-за различий в расположении кортикальной ткани.
Используя магнитно-резонансную томографию (МРТ), ученые нанесли на карту размер первичной зрительной коры более двух десятков человек. Исследователи также измерили количество ткани V1, которую эти люди посвятили обработке зрительной информации из разных мест в поле зрения — мест слева, справа, выше и ниже фиксации.
Эти участники также выполнили задание, предназначенное для оценки качества их зрения в тех же местах в поле зрения, что и измерения V1. Участники различали ориентацию узоров, отображаемых на экране компьютера, которые использовались для измерения «контрастной чувствительности» или способности различать изображения.
Их результаты показали, что различия в площади поверхности V1 могут предсказывать измерения контрастной чувствительности людей. Во-первых, люди с большим V1 имели лучшую общую контрастную чувствительность, чем люди с маленьким V1.
Во-вторых, люди, у которых V1 имел больше кортикальной ткани, обрабатывающей визуальную информацию из определенной области в поле их зрения, имели более высокую контрастную чувствительность в этой области по сравнению с людьми с меньшим количеством кортикальной ткани, предназначенной для той же области.
В-третьих, у участников более высокая контрастная чувствительность в определенном месте (например, слева), чем в другом месте, равноудаленном от фиксации (например, вверху), соответствовала областям с большим или меньшим количеством кортикальной ткани соответственно.
В целом чем больше локальная площадь поверхности V1 предназначена для кодирования определенного местоположения, тем лучше зрение в этом месте, заключили исследователи заключает. Результаты показывают, что различия в зрительном восприятии неразрывно связаны с различиями в структуре первичной зрительной коры головного мозга.
