Источник: medicalxpress.com
"Наши мозги постоянно получают сенсорную информацию о нашем местонахождении и скорости", - объясняет соавтор Ной Коуэн, профессор машиностроения. "Это исследование показывает, что мозг может постоянно совершенствовать свою внутреннюю карту, основываясь только на оптическом потоке - визуальных паттернах, которые мы воспринимаем, когда движемся."
Оптический поток - это то, как объекты кажутся нам, когда мы путешествуем. Представьте, что вы идете через туннель с полосами на стенах. Чем быстрее вы идете, тем быстрее кажутся полосы. Это движение дает мозгу подсказки о вашей скорости и направлении.
Исследовательская группа, возглавляемая Коуэном и Джеймсом Книримом (профессором нейронауки), провела эксперименты с крысами в виртуальном реалистичном куполе. На стенах купола изображались полосы, которые служили визуальным ориентиром для крыс, когда они ходили вокруг, собирая вознаграждения в виде шоколадного молока.
В чем же хитрость? Исследователи манипулировали скоростью и направлением полос. Когда полосы двигались в противоположном направлении движения крыс, мозг крыс интерпретировал это как двойную скорость. Интересно, что даже после выключения полос крысы все еще воспринимали себя, как движущиеся быстрее, чем на самом деле.
Это открытие бросает вызов нашему предыдущему пониманию навигации животных. Мы знали, что ориентиры помогают животным определять местоположение и скорость. Но это исследование показывает, что мозг может калибровать внутренние карты на основе самого движения, даже без ориентиров.
Исследование имеет два ключевых последствия. Во-первых, оно проливает свет на гиппокамп, область мозга, поражаемую болезнью Альцгеймера и деменцией. Понимание того, как гиппокамп создает эти внутренние карты, может помочь нам понять потерю памяти. <Во-вторых, выводы дают надежду на развитие робототехники. Имитируя то, как мозг использует визуальную информацию и движение для навигации, исследователи могут разработать более сложные алгоритмы искусственного интеллекта и машинного обучения для роботов.
По сути, это исследование показывает, что наш мозг действует как внутренний синий GPS-навигатор, постоянно обновляя наше местоположение на основе движения, а не только знакомых ориентиров. Эти фундаментальные знания о навигации животных теперь могут направлять будущие исследования в области работы мозга, потери памяти и даже разработки роботов.
