В Journal of Vision исследователи описывают, что может произойти, когда мозг просят обработать больше информации, чем он может обработать. Явление, которое они называют «сбой в обработке изображений», происходит, когда нейроны, занятые обработкой одного изображения, слишком быстро обрабатывают другое, а затем одно или оба изображения не достигают сознательного восприятия.
«Предыдущие исследования показали, что люди довольно плохо обнаруживают объекты интересов, которые появляются близко друг к другу во времени, хотя человеческий мозг может обрабатывать до 70 изображений в секунду», – говорит старший исследователь исследования, нейробиолог Максимилиан Ризенхубер, доктор философии, a профессор нейробиологии Медицинского центра Джорджтаунского университета. «Наше исследование показывает конкретное ограничение зрительной системы и объясняет, почему наше сознание не успевает за ним.
Когда кто-то говорит вам, что он не видел чего-то, что произошло в хаотической ситуации, возможно, они видели, но они не знали, что видели."
Исследование предоставляет доказательства теории о том, что узкое место может возникать в нейронном пути, который воспринимает зрительные стимулы. Этот путь начинается в задней части мозга и простирается вперед, быстро обрабатывая зрительные сигналы до лобной коры («прямая связь»), а затем отправляя их обратно в те области, в которых стимулы были сначала обработаны («обратная связь»).
«Волна обратной связи, по-видимому, имеет решающее значение для участников, чтобы они действительно осознали стимулы, обработанные их мозгом во время прохода с прямой связью», – объясняет Ризенхубер.
Исследование включало серию экспериментов по ЭЭГ, в которых участники просматривали изображения природных сцен, передаваемых им короткими сериями со скоростью 12 в секунду, и отвечали, сколько изображений содержит животных, а также что это за животные.
Сбой в обработке изображений происходит, когда задняя часть мозга снова стимулируется вторым изображением до того, как будет завершена прямая связь и цикл обратной связи, необходимые для первого изображения, объясняет Ризенхубер.
Исследователи говорят, что их выводы не только имеют отношение к тому, как, когда и где могут возникнуть ограничения возможностей мозга, но также имеют разветвления, которые охватывают сознание, обучение и внимание.
«Помимо представления теории, объясняющей основную причину недостаточной осведомленности, наше исследование также показывает, как избежать« краха »нейронного сигнала и повысить осведомленность», – объясняет ведущий автор исследования Джейкоб Дж. Мартин, доктор философии. «Когда мы экспериментально уменьшили интерференцию между частями прямой связи и обратной связи двух стимулов, мы наблюдали улучшение характеристик обнаружения и категоризации."
«Такие открытия интересны, потому что они могут привести к новым методам ускорения когнитивной обработки и обучения у людей», – добавляет он.
Помимо Ризенхубера и Мартина, в число исследователей входят Патрик Х. Кокс из Университета Джорджа Вашингтона и Клара А. Шолл из Университета Джона Хопкинса, который участвовал в этом исследовании, когда оба проходили обучение в Джорджтауне.
Это исследование было частично поддержано наградой Национального научного фонда CAREER (# 0449743).