Мозг человека подключает лобные доли для восприятия сложных объектов

Специалисты Балтийского федерального университета имени И. Канта, выявили особенность человеческого мозга — при зрительном восприятии объемных предметов подключать к работе лобные доли мозга (которые считаются его «высшими отделами») при повышении степени неоднозначности изображения. 

Ряд исследований человеческого мозга, которые провели сотрудники Балтийского центра нейротехнологий и искусственного интеллекта БФУ, призваны в будущем помочь учащимся и студентам лучше справляться с учебной нагрузкой и строить индивидуальные образовательные планы, а также для помощи людям с психическими расстройствами. На пути к этим целям исследователей интересовал вопрос о том, как мозг воспринимает привычную и непривычную для него информацию — и, в частности, объемные изображения «с перспективой». В качестве такого «неоднозначного» изображения был избран т.н. «куб Неккера» — рисунок прозрачного куба, который в принципе может восприниматься как «сверху вниз», так и наоборот. Причем, современная графическая техника позволяет дизайнерам делать изображение более или менее однозначным.


Как напомнил руководитель исследования, главный научный сотрудник центра Александр Храмов, человеку вообще-то свойственно воспринимать куб Неккера «сверху вниз» (вероятно, на основе повседневного бытового опыта, когда большинство предметов дома и в офисе расположены ниже человеческого роста). Однако здесь есть психологические нюансы. 

«В нашем исследовании мы попросили наблюдателей добровольно определить ориентацию куба Неккера, изменяя его неоднозначность от низкой до высокой. Кроме того, были проанализированы сигналы электроэнцефалограммы (ЭЭГ), чтобы выявить потенциальные биомаркеры, которые могли бы объяснить наблюдаемое смещение восприятия», — рассказал главный научный сотрудник Балтийского центра нейротехнологий и искусственного интеллекта БФУ им. И. Канта Александр Храмов.

Исследование подтвердило, что человек скорее склонен воспринимать куб Неккера «сверху вниз», о чем свидетельствует более короткое время реакции. Тем не менее, при рассмотрении изображений с высокой степенью неоднозначности, уверенность наблюдателя падает. А сигналы ЭЭГ свидетельствуют, что если в более очевидных случаях работали в основном затылочные доли мозга, считающиеся предназначенными для «низших» операций, то при снижении ясности большую часть работы брали на себя уже лобные доли.

Результаты исследования, по мнению ученых, могут быть полезны, например, для оценки сформированности пространственного интеллекта учащихся, их психоэмоционального состояния, а в дальнейшем, для построения образовательного маршрута. Также выявленные ЭЭГ-маркеры могут найти применение в различных системах с биологической обратной связью на основе интерфейсов «мозг-компьютер» для реабилитации и тренировки, в психологии и нейропедагогике.

Исследование проводится в рамках программы Минобрнауки РФ «Приоритет 2030» (нацпроект «Наука и университеты»).