Дослідження показує, що здатність мозку виділяти візуально важливу інформацію ґрунтується на давній підкірковій системі, яка сформувалася понад 500 мільйонів років тому.
Нове дослідження, опубліковане в журналі PLOS Biology, демонструє, що мозок здатний виконувати базові візуальні обчислення без участі кори. Ключову роль відіграє «верхній колінчастий тіло» — підкіркова структура, що отримує прямі сигнали від сітківки. Саме вона забезпечує відокремлення об’єктів від фону. Це дозволяє швидко визначати візуальні пріоритети.
Автори показали, що ця структура автономно створює взаємодію між центром і оточенням. Така взаємодія є «механізмом посилення контрасту і країв». Вона допомагає мозку ідентифікувати важливі стимули. Ці ланцюги збережені у всіх хребетних.
Керівник дослідження Андреас Кардамакіс зазначає: «Ми показали, що верхній колінчастий тіло може виконувати ці обчислення автономно». Він підкреслює, що ця здатність не є унікальною для людини. «Це механізм, який з’явився понад півмільярда років тому», додає науковець. Таким чином, увага має глибоке еволюційне коріння.
Функціонально верхній колінчастий тіло діє як біологічний радар. Воно швидко реагує на рух, спалахи або раптові зміни в полі зору. Це спрямовує рухи очей і фокус уваги. Такий механізм критично важливий для виживання.
Для дослідження вчені застосували «оптогенетику», тобто керування нейронами за допомогою світла. Також використовували електрофізіологію та комп’ютерне моделювання. Експерименти на мозкових зрізах мишей показали пригнічення центрального сигналу при стимуляції оточення. Це підтвердило наявність класичної схеми центр–оточення.
Співавтор Куйсон Сонг пояснює: «Верхній колінчастий тіло активно фільтрує інформацію». Воно зменшує реакцію на однорідні стимули. Водночас посилюється сприйняття змін. Це доводить, що візуальна пріоритизація закладена в найдавніших нейронних ланцюгах.
Отримані результати змінюють уявлення про організацію зорової системи. Давні структури не лише передають сигнали, а й виконують критичні обчислення. Це має значення для розуміння порушень уваги. Дослідження відкриває новий погляд на еволюцію мозку.