Совместное исследование ученых из Института неврологии Национального исследовательского совета в Пизе и Университета Флоренции, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что при периферическом зрении нейроны в коре головного мозга обрабатывают информацию в соответствии с правилами работы персонального компьютера.
В просторечии выражение «смотреть краем глаза» относится к тому, что не наблюдается непосредственно: это значит смотреть краем глаза, не замечая. Исследователи называют этот режим периферическим зрением, и известно, что оно не гарантирует такой же надежности и разрешения, как центральное зрение. Объяснение этому кроется в том, что рецепторы сетчатки распределены неравномерно: их больше в той области сетчатки, которая воспринимает центральные изображения, а для периферийных изображений они более разрежены. Как же так получается, что мы можем видеть и использовать изображения, получаемые уголком глаза, несмотря на низкое разрешение? Об этом говорится в исследовании, проведенном учеными
из Института неврологии Национального исследовательского совета в Пизе
в сотрудничестве с коллегами из Университета Флоренции.
«Процессы, дающие жизнь зрению, те, которые позволяют нам читать, распознавать лица, предметы, цвета, часто рассматриваются как пассивные механизмы, которые всегда выполняют одну и ту же работу, как камеры, настроенные на фиксированные параметры», - объясняет Гвидо Марко Чиккини, первый автор исследования, в пресс-релизе, опубликованном Пизанским ЦНИИ.
Однако при наличии ненадежной информации это неэффективно. Исследователи, используя визуальный феномен, известный как «теснота», обнаружили, что при периферийном зрении мозг осуществляет непрерывную реконструкцию зрительного образа, заполняя
его наиболее надежными сигналами и ослабляя более неопределенные. Открытие было сделано, когда испытуемые рассматривали овальный рисунок крем глаза и спрашивали, является ли этот овал горизонтальным. Один и тот же рисунок располагался по бокам от других рисунков. «Было замечено, что если овал был нарисован очень тонко, почти как прямая линия, ответ зависел исключительно от объекта, - объясняют исследователи CNR, - С другой стороны, если овалы имели форму, стремящуюся к окружности, и поэтому их ориентация не была четко определена, ответ включал изображения рядом с интересующим овалом».
«В системе видеонаблюдения с несколькими камерами у входа в здание, у меня есть выбор, каким источником информации воспользоваться, - добавляет Дэвид Бурр из Флорентийского университета, старший автор исследования. - Очевидно, что если одна камера временно передает изображение низкого качества, то приходится прибегать к помощи других: нейроны зрительной коры постоянно оценивают качество информации и компенсируют низкое качество определенных участков зрительного поля проецированием соседних и более надежных».
Таким образом, исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, говорит о динамической стратегии в управлении визуальными образами, которая имеет очевидные преимущества в работе мозга, а также может иметь побочные эффекты в мире робототехники и компьютерного зрения.
«Удивительно то, что глаз делает это, следуя правилам обработки информации, свойственным работе компьютера, которые являются теоретическим максимумом того, что можно сделать", - заключает Чиккини.
