Киноманы на страже науки: ученые создали точнейшую карту нашего мозга с помощью фильмов

Фото: Unsplash

Используя передовой фМРТ-анализ, неврологи составили одну из самых подробных на сегодняшний день функциональных карт человеческого мозга, наблюдая за мозговой активностью участников во время просмотра кинофильмов. Такой необычный, на первый взгляд, подход к наблюдению за мозгом на самом деле оказался эффективным способом изучения самого сложного строения во Вселенной, пишет ScienceDaily.

Исследование, опубликованное в журнале Neuron, использовало сцены из известных фильмов, таких как "Начало" и "Социальная сеть", чтобы изучить, как определенные сети мозга задействуются при воздействии различных стимулов, таких как диалог, действие и социальное взаимодействие. Оно показало, что различные области мозга активизируются в ответ на различные типы визуальных и слуховых сигналов, предложив исследователям новое понимание того, как наш мозг обрабатывает сложные сцены.

Под руководством нейробиолога Резы Раджимера из Массачусетского технологического института команда стремилась выйти за рамки ограничений традиционных исследований фМРТ в состоянии покоя, которые измеряют активность мозга без внешних стимулов, что часто приводит к недоиспользованию определенных областей мозга. Изучая активность мозга участников во время динамичных, структурированных впечатлений, таких как просмотр фильмов, исследователи смогли выяснить реакцию сетей мозга в реальных условиях. Раджимехр отметил: "Наша работа — это первая попытка получить схему различных областей и сетей мозга в естественных условиях его активности".

В исследовании использовались данные проекта Human Connectome Project, в рамках которого было проведено сканирование 176 участников, смотревших в течение часа различные киноклипы. Используя машинное обучение, команда составила карту 24 сетей мозга, каждая из которых связана с определенными процессами, такими как распознавание лиц, речь и социальное взаимодействие. Они заметили отчетливую схему активации: сложные, неоднозначные сцены повышали активность в областях исполнительного контроля мозга, в то время как более простые сцены с четким диалогом или действием задействовали специфические области, такие как области обработки языка.

Это открытие реакции "исполнительного контроля" — областей, активизирующихся во время сложных когнитивных задач, показывает способность мозга определять приоритеты обработки информации в зависимости от ее сложности. Раджимехр объяснил, что когда сцены просты, активны языковые области; в более сложных сценах мозг переключается на сети исполнительного контроля, которые помогают интерпретировать контекст и смысл, что подчеркивает адаптивность мозга к пониманию в реальном времени.

В будущем исследователи планируют изучить индивидуальные вариации активности мозга, такие как различия между возрастными группами или среди людей с психическими заболеваниями, чтобы углубить персонализацию этих выводов. Данное исследование является примером растущей тенденции в нейронауке к анализу работы мозга в реальных условиях его работы, например, во время привычных занятий, таких как тот же самый просмотр фильмов, предлагая науке уникальный взгляд на адаптивные возможности человеческого познания.