Что происходит в мозге, когда мы отличаем реальные события от воображаемых картин? Почему иногда наши фантазии кажутся такими же яркими, словно они происходят прямо сейчас? Ответ кроется в удивительно простой, но эффективной механике, которая действует в нашей голове и позволяет различать иллюзии и реальность. Важное открытие в нейронауке, опубликованное в журнале Neuron 5 июня, проливает свет на то, как именно наш мозг использует "шкалу" активности в определенных областях, чтобы понять — перед ним настоящее или воображение.

Роль височной области и механизм дифференциации

До недавнего времени считалось, что различать реальное и воображаемое помогают сложные когнитивные процессы, связанные с вниманием, памятью и осознанностью. Однако исследование ученых из Университетского колледжа Лондона показывает, что важнейшую роль в этой игре играет довольно простая логика: уровень активности в определенной области мозга, и в первую очередь в так называемой фусформной извилине (или фузформной извилине), — крупном выступе на поверхности височной доли, — служит своего рода "кнопкой" или "шкалой", которая дает понять мозгу, воспринимает ли он ощущение как реальное или как продукт воображения.

Фусформная извилина активно задействована как при восприятии визуальных объектов, так и при мысленном их представлении. Неудивительно, что этот участок считается одним из самых важных в обработке лиц, объектов и сцен. Но недавно ученые обнаружили, что важен не только сам факт активации этого участка, а уровень его активности — его интенсивность — и его способность проходить через некий порог. Перевысив этот порог, мозг воспринимает ощущение как реальное, даже если это всего лишь фантазия.

Об эксперименте и его результатах

Исследование основывалось на использовании функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), которая позволяет смотреть за кровотоком и, соответственно, за активностью различных участков мозга. В рамках эксперимента 26 добровольцев были предложены задания: им показывали на экране диагональные линии среди шума, напоминающего статический телевизионный сигнал. Иногда линии действительно появлялись, иногда — их не было вовсе. В это же время экспериментаторы просили участников вообразить линии, которые могли идти в том же или в другом направлении, и оценить яркость своих образов.

Все участники должны были определить — видят ли они реальные линии или только воображают их, а также оценить яркость своих образов. Важным было то, что иногда участники представляли линии, которые совпадали с реальными, а иногда — разные. И именно в этот момент ученые отметили интересную особенность: при одинаковом образе воображения участники чаще принимали свои фантазии за реальность, если активность в фусформной извилине достигала определенного уровня.

Во время эксперимента ученые обнаружили, что активность в фусформной извилине и в передней изолированной области — области перед теменной доли, связанной с решением и контролем — тесно связаны. Когда активность в фусформной извилине превышала критический порог, участник начинал воспринимать воображаемое изображение как реально существующее. Так, например, если мозг "поверил" в изображение, активность в области, отвечающей за ощущение реальности, увеличивалась.

Механизм "чтения" реальности

Отсюда возникает интересный вопрос: как именно мозг "читает" уровень активности? Исследователи предполагают, что в этот момент включается механизм, который можно назвать "настроечным". Этот механизм, как бы, сравнивает уровни активности в разных отделах мозга: если активность в фусформной извилине и в других связанных областях превышает определенный уровень, то система интерпретирует эти сигналы как истинное восприятие реальности.

При помощи специальных тестов и стимуляции ученые выяснили, что при увеличении сигнала в фусформной извилине активируется и область передней островковой доли, ответственная за ощущение "присутствия" и "подлинности" восприятия. Это как встроенный "датчик" или "кнопка" — если сигнал сильнее, чем установленный порог, мозг склонен считать, что перед ним реально происходящее событие, а не воображение.

Практическое значение и клинический аспект

Это открытие не только объясняет механизмы отличия фантазии от реальности, но и имеет важное значение для понимания различных психических заболеваний. Например, при шизофрении зачастую возникают галлюцинации и иллюзии, которые связаны с нарушением системы оценки реальности. В этих случаях возможно, что механизм определения силе сигнала в фусформной извилине нарушен, и мозг "переключается" на режим, когда фантазии воспринимаются как реальность. Поэтому дальнейшие исследования в этой области помогут разработать новые методы диагностики и терапии таких состояний.

Особенно интересно то, что ученые планируют расширить экспериментальные модели, включив более сложные стимулы: лица, предметы, сцены. Таким образом, можно будет понять, как система работает в условиях более приближенных к реальности. Также есть гипотеза о возможной манипуляции этим механизмом — например, при помощи нейростимуляции и специальных тренировок можно научить мозг лучше различать внутренние образы и внешние восприятия.

Что дальше? Важность будущих исследований

По словам ведущих исследователей, ключ к расшифровке этого механизма — изучение его в различных условиях и у разных групп людей, включая тех, кто страдает от нарушений восприятия и восприятия реальности. В перспективе это может привести к новым методам борьбы с галлюцинациями и нарушениями сознания. Например, при диагностике шизофрении можно будет использовать неинвазивные методы для определения порога активности, и на этой основе разрабатывать индивидуальные программы лечения.

Учёные также отмечают необходимость учитываться влияние сенсорных и когнитивных факторов — ведь восприятие всегда связано не только с визуальной информацией, но и с использованием памяти, внимания и ожиданий. Поэтому в будущем исследования будут направлены на создание более сложных моделей, объединяющих множество сенсорных каналов и когнитивных процессов.

Заключение

В итоге, простая, как кажется, механика — "кнопка" в области фусформной извилины, которая определяет, является ли ощущение реальным — открывает новые горизонты в изучении человеческого разума. Она показывает, что наш субъективный опыт — результат не только сложных нейронных цепочек, но и финальной "системы оценки", которая использует уровень активности, чтобы определить границу между фантазией и реальностью.

Эта находка не только укрепляет наше понимание функционирования мозга, но и открывает путь к новым методикам терапии психических расстройств, расширяет знания о восприятии и сознании, а также напоминает о простоте, заложенной в природе сложнейшего органа — мозга человека.