חזון מבטל מסתורין: אשליות אופטיות מאירות נתיבים עצביים

אשליה אופטית מסייעת לדה-מיסטיציה לאופן שבו החזון פועל

לראשונה, מחקר מראה שסוג מסוים של אשליה חזותית, התפשטות צבע ניאון, עובד על עכברים. המחקר הוא גם הראשון שמשלב שימוש בשתי טכניקות חקירה הנקראות אלקטרופיזיולוגיה ואופטוגנטיקה כדי לחקור את האשליה הזו. תוצאות מניסויים בעכברים מיישבות ויכוח ארוך שנים במדעי המוח על אילו רמות נוירונים במוח אחראיות לתפיסת הבהירות.

אשליות אופטיות יומיומיות

כולנו מכירים אשליות אופטיות; חלקם חידושים, בעוד שחלקם מסביבנו. אפילו כשאתה מסתכל על המסך שלפניך, מרמים אותך לחשוב שאתה רואה את הצבע הלבן. מה שאתה באמת רואה זה הרבה אלמנטים אדומים, ירוקים וכחולים ארוזים כל כך חזק ביחד שזה נותן רושם של לבן. דוגמה נוספת היא גלגל מסתובב מהיר או מדחף, שיכול להיראות לזמן קצר כאילו הוא הופך כיוון בזמן שהוא מאיץ למהירות מלאה.

בכל מקרה, זה עשוי להיות מפתיע לדעת שאשליות אופטיות הן לא רק מהנות להסתכל עליהן אלא גם יכולות להיות כלי שימושי כדי ללמוד עוד על עיניים, עצבים, מוחות ומוחות.

מחקר על אשליות אופטיות בעכברים

פרופסור חבר Masataka Watanabe מהמחלקה לחדשנות מערכות באוניברסיטת טוקיו נמצא במשימה להבין יותר על טבעה של התודעה. זה תחום נושא עצום אז באופן טבעי יש הרבה דרכים לחקור אותו, ובין היתר הוא משתמש באשליות אופטיות. המחקר האחרון שלו בחן האם סוג מסוים של אשליה שעובדת על בני אדם תעבוד גם על עכברים. ומסתבר שכן. אבל למה זה משמעותי?

"הכרת סוג זה של אשליה, הנקראת אשליה מפזרת צבע ניאון, עובדת על עכברים כמו גם על בני אדם, שימושית עבור מדעני מוח כמוני, שכן המשמעות היא שעכברים יכולים לשמש כנבדקים שימושיים למקרים שבהם בני אדם אינם יכולים", אמר. וואטנבה. "כדי להבין באמת מה קורה בתוך המוח במהלך חוויות תפיסתיות, עלינו להשתמש בשיטות מסוימות שאיננו יכולים להשתמש בהן על אנשים. אלה כוללים אלקטרופיזיולוגיה, רישום של פעילות עצבית באמצעות אלקטרודות ואופטוגנטיקה, שבה פולסי האור מאפשרים או משביתים ירי של נוירונים ספציפיים במוח חי".

הניסוי של Watanabe היה הראשון מסוגו שעשה שימוש הן באלקטרופיזיולוגיה והן באופטוגנטיקה בו-זמנית בנבדקי ניסוי בבעלי חיים שנחשפו לאשליית הפצת צבע ניאון, מה שאפשר לצוותו לראות בדיוק אילו מבנים במוח אחראים לעיבוד האשלייה.

"לאחר שגירוי חזותי נוחת על העין, הוא נישא למוח על ידי עצבים ואז נקלט על ידי סדרה של שכבות של נוירונים הנקראות V1, V2 וכן הלאה, כאשר V1 היא השכבה הראשונה והבסיסית ביותר, ו-V2 ו למעלה נחשבות לשכבות גבוהות יותר", אמר וואטנבה.

"יש ויכוח ארוך שנים במדעי המוח על התפקיד שרמות גבוהות יותר ממלאות בתפיסת הבהירות וזה לא היה דבר קל ללמוד. הניסוי שלנו בעכברים הראה לנו שנירונים ב-V1 הגיבו לא רק לאשליה, אלא גם לגרסה לא הזויה של אותו סוג של דפוס שהוצג. אבל רק כאשר הגרסה ההזויה הוצגה לעכברים, נוירונים ב-V2 מילאו גם תפקיד מכריע: זה של מווסת פעילות הנוירונים ב-V1, ובכך הוכיח כי נוירוני V2 אכן ממלאים תפקיד בתפיסת הבהירות".

ניסוי זה הראה שמודלים של עכברים יכולים להיות יעילים בתחום זה של מדעי המוח. ווטנאבה מקווה שזו רק ההתחלה ושניסויים כאלה יסייעו להשגת המטרה הגדולה שלו להבהיר את המנגנון העצבי של התודעה.