Способность эффективно распознавать движущиеся объекты, определяя хищников и потенциальную добычу, необходима для выживания в джунглях. Ранее было показано, что быстро приближающийся к лицу объект, имитирующий движение хищника, вызывает защитную реакцию как у человекоподобных обезьян, так и у маленьких детей. Эти наблюдения предполагают, что мозг способен предсказывать траекторию движения угрожающих стимулов и оценивать возможные последствия от столкновения с ними.
В новом исследовании французским ученым удалось зафиксировать активность мозга, сопряженную с подобной оценкой, и выяснить, какие именно регионы мозга за нее отвечают.
Активность головного мозга двух макак-резусов измеряли при помощи имплантированной системы для функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Чтобы создать у обезьян ощущение, будто в них что-то летит, ученые показывали им 3D-изображение движущегося конуса. Траекторию его движения рассчитали так, что в момент предполагаемого столкновения он касался бы правой или левой щеки макаки. И в тот же момент в это место направляли струю воздуха, имитируя прикосновение конуса.
Кроме того, в серии экспериментов ученые использовали визуальный и тактильный стимулы по-отдельности, а также включали струю воздуха таким образом, чтобы она не совпадала по времени с предполагаемым столкновения.
Анализ данных фМРТ выявил сеть нейронов, которые активизируются при обнаружении приближающегося к лицу предмета и столкновении с ним. Оказалось, что она включает в себя затылочную, теменную, премоторную и префронтальную области мозга. При этом активность этих зон была значительно ниже, если изображение и тактильный стимул не совпадали по времени. Аналогично эта нейронная сеть не реагировала в том случае, когда включалось либо только изображение, либо только дуновение воздуха.
Результаты исследования свидетельствуют, что мозг макак способен интегрировать данные от разных органов чувств, используя визуальную информацию для прогноза тактильных ощущений. Это помогает животному лучше подготовиться к ожидаемому воздействию и что-то предпринять.
Статья с результатами исследования опубликована в Journal of Neuroscience.
О том, насколько тесно могут быть связаны разные органы чувств, читайте в материале «Чердака».