Международная группа нейробиологов, в составе которой Николас Хеджер из Университета Рединга и Томас Кнапен из Нидерландского института нейронаук и Свободного университета Амстердама, провела исследование механизмов человеческого восприятия мира. Ученые обнаружили, как мозг преобразует зрительную информацию в тактильные ощущения, формируя таким образом физическое чувство реальности. Это открытие, по словам Кнапена, открывает широкие перспективы для развития искусственного интеллекта.
Представьте ситуацию: ваш друг случайно порезал палец во время готовки. Вероятно, вы машинально поморщитесь, сделаете гримасу или даже отдернете свою руку. Подобные реакции возникают мгновенно и не являются плодом воображения. Они представляют собой реальную активность в соматосенсорной коре – области мозга, отвечающей за обработку осязательных ощущений.
Возникает закономерный вопрос: каким образом наблюдение за действиями другого человека может активировать собственное чувство осязания?
Для изучения этого феномена исследователи из Великобритании, США и Нидерландов применили необычный подход. Вместо стандартных лабораторных заданий они анализировали реакции мозга в процессе естественного просмотра фильмов. Участники эксперимента находились в сканерах мозга, просматривая отрывки из таких голливудских картин, как The Social Network и Inception. Николас Хеджер (ведущий автор) и Томас Кнапен (старший автор) использовали эти данные для выявления мозговых систем, ответственных за глубокое, почти физическое, восприятие увиденного.
Когда нейробиологи говорят о «картах» в мозге, они имеют в виду то, как различные области упорядочивают информацию о теле и окружающем пространстве. В соматосенсорной коре, например, все тело представлено в строгой последовательности: один ее участок обрабатывает ощущения от стоп, другой – от головы. Эти соматотопические карты позволяют мозгу точно определять источник тактильных ощущений.
Обнаружение аналогичных карт в зрительной коре стало особенно значимым открытием. Оно указывает на то, что мозг напрямую связывает зрительную информацию с телесными ощущениями, фундаментально объединяя зрение и осязание. «Мы обнаружили не одну и не две, а целых восемь удивительно похожих карт в зрительной коре!» – объясняет Кнапен. – «Такое количество свидетельствует о том, насколько тесно зрительный мозг «говорит» на языке осязания».
Примечательно, что эти зрительные карты демонстрируют ту же организацию «с головы до ног», что и соматосенсорная кора. Это означает, что при взгляде на другого человека мозг структурирует полученную информацию так же, как если бы мы сами физически ощущали нечто подобное.
Зачем же мозгу так много подобных карт тела? По мнению исследователей, каждая из них выполняет свою уникальную функцию. Некоторые карты более точно распознают конкретные части тела, тогда как другие помогают определять их положение в пространстве. «Полагаю, существует гораздо больше назначений, но мы пока не смогли их проверить», – добавляет Кнапен.
Активность конкретной карты может зависеть от того, на что направлено внимание. Кнапен приводит пример: «Если вы берете чашку кофе, и я интересуюсь вашими действиями, я, вероятно, сфокусируюсь на вашей руке, берущей чашку. Если же меня больше интересует ваше эмоциональное состояние, я скорее обращу внимание на общую позу или выражение лица. Каждый раз, когда мы смотрим на человека, происходит множество различных «телесных» преобразований на визуальном уровне. Мы считаем, что эти карты являются фундаментальным элементом такого процесса». И хотя наличие перекрывающихся карт может показаться неэффективным, Кнапен утверждает обратное: «Это позволяет мозгу хранить множество типов информации в одном пространстве и осуществлять преобразование любым способом, который актуален в данный момент».
Обнаруженные «карты тела» открывают широкие перспективы для будущих исследований. Поскольку они, по всей видимости, играют важную роль в эмоциональном восприятии, их изучение может способствовать развитию социальной психологии и клинической практики. «Люди с аутизмом нередко испытывают трудности с подобными процессами обработки информации. Полученные данные могут помочь нам в поиске более эффективных методов лечения», – поясняет Кнапен.
Со временем эти открытия могут повлиять и на развитие нейротехнологий. Наборы для обучения мозговых имплантов часто начинаются с инструкций типа «попытайтесь подумать о движении». Если эти телесные процессы можно активировать гораздо более широкими способами, то появятся и более широкие возможности для тренировки и развития интерфейсов мозг–компьютер.
Кнапен также видит значительный потенциал для искусственного интеллекта. «Наши тела глубоко переплетены с нашим опытом и пониманием мира. Современный ИИ в основном опирается на текст и видео, лишенный этого телесного измерения. Этот аспект человеческого опыта – фантастическая область для развития ИИ. Наша работа демонстрирует потенциал очень крупных, высокоточных наборов данных нейровизуализации для стимулирования этого развития: прекрасную синергию между нейробиологией и ИИ».
Несмотря на столь обширные будущие перспективы, Кнапен подчеркивает, что основная его мотивация остается глубоко человечной. «Я просто хочу понять глубины человеческого опыта, и мне кажется, мы только что нашли ключевой элемент для этого понимания».
