Нейробиологи выяснили, как мозг превращает идеи в визуальные и звуковые образы
Результаты исследования Северо-Западного университета в США, опубликованные в журнале Neuron, показывают, что воображение не сводится к «воспроизведению» ощущений.
Мы легко представляем яблоко или «слышим» любимую песню в голове. Ранее это объясняли сенсорным восстановлением — повторной активацией областей, отвечающих за восприятие. Новые данные уточняют эту модель: ключевую роль играют системы более высокого уровня, которые интерпретируют информацию, а не только фиксируют сигналы.
«Когда вы просите кого-нибудь представить звуки детского дня рождения, он не просто слышит их — он также автоматически представляет себе эту сцену. Логично, что воображение работает в этом целостном, высокоуровневом пространстве», — говорит Родриго Брага.
Эксперимент с «внутренними сценами»
В исследовании участвовали восемь человек. Каждый проходил серию МРТ-сеансов, в ходе которых нужно было мысленно «переноситься» в разные ситуации — например, на праздник или к замку на холме. В сумме ученые собрали более 60 часов фМРТ-данных высокой точности.
Затем исследователи сопоставили два типа активности: когда человек действительно что-то воспринимает и когда он это лишь представляет. Ожидалось, что совпадения будут в сенсорной коре — зонах, отвечающих за зрение и слух. Но основное пересечение оказалось в ассоциативных областях — участках, где мозг объединяет информацию и придает ей смысл.
После сканирования участники просто рассказывали, что именно они представляли. Эти описания совпали с тем, как работал их мозг на снимках, поэтому выводы стали более убедительными. Люди говорили, что довольно ясно «видят» сцены и «слышат» речь, хотя на самом деле вокруг ничего не происходило.
Две системы воображения
Анализ показал, что разные типы воображения включают разные нейронные сети. Визуальные сцены активировали так называемую сеть пассивного режима — систему, связанную с воспоминаниями, мыслями о будущем и внутренними размышлениями. Она тесно взаимодействует с гиппокампом, который играет ключевую роль в памяти.
Внутренняя речь — например, мысленный разговор — задействовала другую систему, связанную с обработкой языка. При этом в обоих случаях совпадение с реальным восприятием наблюдалось не на «входе» (сенсорных уровнях), а на стадии, где информация уже осмыслена.
«Иногда сеть пассивного режима называют центром воображения, — отмечает Натан Андерсон. — Но мы видим, что все зависит от содержания: разные задачи включают разные крупные сети мозга».
От ощущений к смыслу
Еще один важный результат связан с яркостью образов. Чем активнее работали ассоциативные области, тем более насыщенными участники описывали свои представления. Это указывает на то, что выразительность воображения зависит не столько от «силы» сенсорных сигналов, сколько от качества их интерпретации.
«Наше исследование не опровергает теорию сенсорного восстановления, но показывает, что ее нужно уточнить, — подчеркивает Брага. — Наиболее сильное совпадение с восприятием возникает на более поздних этапах, когда ощущение уже преобразовано в смысл».
Что это меняет в понимании работы мозга
Ассоциативные зоны, на которые указывает исследование, особенно развиты у человека по сравнению с другими приматами. Именно они обеспечивают способность к языку, абстрактному мышлению и сложному планированию.
Получается, что воображение — это не побочный эффект восприятия, а самостоятельный механизм, тесно связанный с мышлением. Он позволяет проигрывать сценарии, анализировать ситуации и учиться без прямого опыта.
