ملخص: كشفت دراسة جديدة أن الفوضى البصرية تغير كيفية تدفق المعلومات بين الخلايا العصبية في القشرة البصرية الأولية للدماغ، ولكن ليس الترتيب الذي تتم معالجته به. ووجد الباحثون أن كفاءة نقل المعلومات تتغير تبعا لموقع الفوضى في المجال البصري.

توفر هذه النتائج نظرة ثاقبة حول “الازدحام البصري”، الذي يجعل من الصعب تحديد الأشياء في البيئات الصاخبة، وخاصة في الرؤية المحيطية. تعمق النتائج فهمنا للأساس العصبي للإدراك وقد تفيد الأبحاث المستقبلية حول الانتباه ووظيفة الدماغ.

حقائق أساسية:

• تؤثر الفوضى البصرية على مدى كفاءة تدفق المعلومات عبر القشرة البصرية.
• تساعد هذه الدراسة في تفسير “الازدحام البصري”، الذي يجعل التعرف على الأشياء صعبًا في حالة الفوضى.
• تؤثر المواقع المختلفة للفوضى البصرية على التدفق ولكن ليس على ترتيب الاتصال.

مصدر: ييل

سواء كنا ننظر إلى هواتفنا، أو صفحة في كتاب، أو الشخص الموجود على الطاولة، فإن الأشياء التي نركز عليها لا تقف بمفردها؛ هناك دائمًا أشياء أو أشخاص آخرون في مجال رؤيتنا. ومع ذلك، فإن كيفية تأثير هذا “النظام” البصري على المعالجة البصرية في الدماغ، ليست مفهومة جيدًا.

دراسة جديدة نشرت في 22 أكتوبر في المجلة الخلايا العصبيةووجد الباحثون في جامعة ييل أن هذه الفوضى تغير كيفية تدفق المعلومات في الدماغ، ويتغير الموقع الدقيق لتلك الفوضى في مجال الرؤية الأوسع. تساعد النتائج في توضيح الأساس العصبي للإدراك وتوفير فهم أعمق للقشرة البصرية في الدماغ.

قال أنيرفان ناندي، الأستاذ المساعد في علم الأعصاب في جامعة ييل: “أظهرت الأبحاث السابقة أن الفوضى البصرية تؤثر على هدف إدراكك وبدرجات مختلفة اعتمادًا على المكان الذي تنظر إليه حاليًا، اعتمادًا على مكان الفوضى”. كلية الطب (YSM) والمؤلف الرئيسي المشارك للدراسة.

“لذلك، على سبيل المثال، إذا طُلب مني قراءة كلمة “قطة” بطرف عيني، فسيكون للحرف “t” تأثير أكبر بكثير على عدم قدرتي على تحديد الحرف بدقة من الحرف “c” على الرغم من أنها على مسافة متساوية من “أ”.

تسمى هذه الظاهرة “التزاحم البصري” ولهذا السبب لا نستطيع القراءة من زاوية أعيننا مهما حاولنا، ومن الصعب التعرف عليها عندما تكون خارجة عن النظام. وقال ناندي حافة رؤيتنا.

بالنسبة للدراسة الجديدة، شرع الباحثون في تحديد ما يحدث في الدماغ عند حدوث هذه الفوضى البصرية.

وللقيام بذلك، قاموا بتدريب قرود المكاك – التي تشبه أنظمتها وقدراتها البصرية البشر – على وضع نفسها في وسط الشاشة بينما يتم تقديم المحفزات البصرية داخل وخارج مجالاتها الحسية. خلال هذه المهمة، سجل الباحثون النشاط العصبي في القشرة البصرية الأولية للقرد، وهي البوابة الرئيسية للدماغ لمعالجة المعلومات البصرية.

ووجد الباحثون أن الموقع المحدد لهذه الفوضى في المجال البصري للقرد لم يكن له تأثير كبير على كيفية نقل المعلومات بين الخلايا العصبية في القشرة البصرية الأولية. ومع ذلك، فقد أثر ذلك على مدى كفاءة تدفق تلك المعلومات.

وهي تشبه شجرة الهاتف حيث يُطلب من الأفراد الاتصال بشخص آخر لنقل معلومة ما حتى يتلقى كل عضو في المجموعة المعلومات.

وفي حالة الإدراك البصري، يقول الباحثون، إن موقع الفوضى البصرية لم يغير ترتيب الشجرة الصوتية. فعل تغيير مدى جودة تسليم الرسالة من شخص لآخر.

قالت مونيكا زادي، أستاذ مساعد في الطب النفسي في YSM ومؤلفة مشاركة في الدراسة: “على سبيل المثال، قد تؤدي الفوضى البصرية في مكان ما إلى دفع المعلومات في طبقة معينة من القشرة البصرية الأولية إلى درجة أقل من الفوضى في مكان آخر”. .

واكتشف الباحثون أيضًا خاصية مشتركة للقشرة البصرية لم تكن معروفة من قبل.

هناك العديد من مناطق الدماغ المشاركة في رؤية الأشياء والتعرف عليها، ويتم إرسال المعلومات عبر تلك المناطق بترتيب معين. على سبيل المثال، ترسل القشرة البصرية الأولية مجموعة من المعلومات إلى القشرة البصرية الثانوية، التي ترسل معلوماتها إلى المحطة التالية.

وقال زادي: “ما هو مفهوم جيدًا بالفعل هو أن الحسابات المعقدة تتم داخل مناطق بصرية فردية، ويتم تمرير مخرجات هذه الحسابات على طول التسلسل الهرمي البصري إلى المنطقة التالية لإكمال حساب التعرف على الكائنات بالكامل”.

ما وجده الباحثون في الدراسة الجديدة هو أنه يوجد داخل هذه المناطق الأكبر وحدات فرعية تقوم بحساباتها الخاصة وتمرر بعض المعلومات إلى وحدات فرعية أخرى، ولكن ليس كلها. وقال ناندي إن هذا الاكتشاف يسد الفجوة بين التخصصات المختلفة التي تدرس الرؤية.

يهتم الباحثون الآن بكيفية تأثير الفوضى على معالجة المعلومات بين مناطق الدماغ وكيف يتأثر الانتباه بهذا النظام.

“على سبيل المثال، عندما تقود السيارة، قد تنظر إلى السيارة التي أمامك، ولكن انتباهك يركز على سيارة في المسار التالي وتحاول أن تقرر ما إذا كانت ستندمج أم لا.” قال. ناندي.

لذلك، فإن المعلومات المرئية التفصيلية التي تحصل عليها من السيارة التي أمامك، ولكن المعلومات التي تهمك تتجاوز انتباهك.

“كيف يعوض هذا التركيز حقيقة أنه على الرغم من عدم حصولك على أفضل دقة للمعلومات، إلا أنه لا يزال بإمكانك إدراك جزء من المساحة المرئية بشكل أفضل من المكان الذي تنظر إليه بالفعل؟” قالت الجرة.

“كيف يؤثر الانتباه على تدفق المعلومات في القشرة الدماغية؟ هذا ما نريد التحقيق فيه.

كان شيزي شو، زميل ما بعد الدكتوراه في YSM، وميتشل مورتون، مساعد الدكتوراه السابق في YSM، المؤلفين الأوائل للدراسة.

حول أخبار أبحاث علم الأعصاب البصري

مؤلف: بيس كونولي
مصدر: ييل
اتصال: بيس كونولي – ييل
صورة: يُنسب الفيلم إلى Neuronews

البحث الأصلي: الوصول مغلق.
“ينظم السياق المكاني تدفق المعلومات الحرفية المكانية في القشرة البصرية الأولية” أنيرفان ناندي وآخرون. الخلايا العصبية

ملخص

ينظم السياق المكاني تدفق المعلومات الخطية المكانية في القشرة البصرية الأولية

تجربتنا البصرية هي نتيجة للنشاط المنسق للمجموعات العصبية في التسلسل الهرمي الحسي. ومع ذلك، فإن كيفية تأثير التنظيم المكاني للأشياء على هذه الوظيفة غير مفهومة جيدًا.

نحن نتحقق من كيفية تأثر تدفق المعلومات داخل الصفائح داخل القشرة البصرية الأولية (V1) بالمحفزات البصرية بشكل منعزل أو مع الأجنحة في التكوينات المكانية التي تسبب تشويهًا عشوائيًا للرؤية.

في الوقت نفسه، من خلال تطبيق أساليب الحد من الأبعاد على التسجيلات السكانية الخاصة بطبقة معينة، فإننا نثبت أن انتشار المعلومات بين الطبقات القشرية يحدث في مساحة اتصال فرعية مستقرة هيكليًا.

يقوم التكوين المكاني للمحفزات السياقية بتعديل كفاءة الاتصال بين الصفائح بشكل تفاضلي، وردود الفعل وتوازن إشارات ردود الفعل الفعالة والإشارات السياقية في الطبقات السطحية. والجدير بالذكر أن هذه التعديلات تعكس الجوانب العشوائية المكانية للتدهور الإدراكي.

تشير نتائجنا إلى نموذج للاتصال القشري غير الموحد شبكيًا في طبقات الإخراج لـ V1 والذي يؤثر على تدفق المعلومات في التسلسل الهرمي الحسي.