Neurovetenskapsmän vid California Institute of Technology i Pasadena har identifierat neuroner som är ansvariga för uppfattningen av visuell information och skapandet av en visuell bild. Detta uppnåddes genom ett psykologiskt fenomen som kallas binokulär rivalitet. Artikeln av forskare publicerades i tidskriften Nature.
Binokulär rivalitet uppstår när ögonen överför helt annan visuell information till hjärnan. Vanligtvis för att skapa en fullständig visuell bild kombinerar hjärnan signaler från båda ögonen med varandra. Men om det ena ögat ser en bild som inte på något sätt korrelerar med det andra ögat ser, uppstår en situation när en person växelvis ser den ena eller den andra bilden. I detta fall undertrycks den "extra" informationen helt enkelt utan att nå vårt medvetande.
Forskare vände sig till detta fenomen för att avgöra vilka neuroner i hjärnbarken som är ansvariga för att byta uppfattning från en bild till en annan. Experimentet involverade nio patienter med epilepsi, i vars hjärnor elektroder implanterades för att registrera aktiviteten i vissa områden i centrala nervsystemet. De frivilliga fick en serie bilder att titta på, och mönstren identifierades som framkallade ett svar i neuroner i den mediala ytan av den temporala cortex och de som inte gjorde det. Bilderna kombinerades i par som var och en inkluderade ritningar av båda typerna.
Under testet placerades ett par bilder framför de frivilliga ögonen på ett sådant sätt att det skapades kikartrivali. Patienterna tryckte på knapparna och noterade vilken av de två bilderna de såg, hur länge denna uppfattning varade och när uppfattningen skiftade från en bild till en annan. Varje session, under vilken deltagarna visades ett par ritningar, varade 90-120 sekunder, och mellan bilderna fanns det från 21 till 68 övergångar.
Forskare kunde identifiera enskilda neuroner som specifikt svarar på en viss bild. På samma gång inträffade eller stängdes av av dessa celler belägna i den främre cingulära cortexen i hjärnhalvorna och i den pre-extra motoriska cortex (pre-SMA) inte bara i det ögonblick av den visuella övergången, utan också två hela sekunder innan det. I den temporala loben föregick det neuronala svaret knapptryckningen med ungefär en sekund.
Som forskarna skriver i artikeln visar resultaten att neurala nätverk som täcker de temporala och frontala loberna i hjärnhalvorna och deltar i undermedvetna processer spelar en viktig roll i bildandet av mänskligt medvetande. Dessutom kunde forskarna identifiera neuroner som upptar en högre position i hierarkin för visuell informationsbearbetning än nervceller i den temporala underlägsna cortex, som tidigare identifierats i experiment med primater.
