Когда мы участвуем в социальных взаимодействиях, таких как рукопожатие или беседа, наше наблюдение за действиями других людей имеет решающее значение. Но что именно происходит в нашем мозге во время этого процесса: как различные области мозга взаимодействуют друг с другом? Исследователи дают интригующий ответ: наше восприятие того, что делают другие, в гораздо большей степени зависит от того, чего мы ожидаем, чем считалось ранее. Этому посвящена новая работа ученых из Нидерландского института неврологии KNAW, пишет sciencedaily.

Исследователи пытались понять, как наш мозг обрабатывает действия других людей. Известно, например, что наблюдение за тем, как кто-то выполняет какое-либо действие, активирует аналогичные области мозга как в случае, когда мы выполняем это действие сами. Предполагалось, что эти области мозга активируются в определенном порядке. Наблюдение за тем, что делают другие, сначала активирует зрительные области мозга, затем теменные и премоторные области, которые мы обычно используем для выполнения аналогичных действий. Ученые полагали, что этот поток информации, от наших глаз к нашим собственным действиям, и есть то, что помогает нам понимать, что делают другие. Это убеждение основано на измерениях мозговой активности у людей и обезьян, когда они наблюдали за простыми действиями, такими как взятие в руки ножа, представленными изолированно в лаборатории.

Но ведь на самом деле наши действия в жизни обычно не происходят одиночно, ни с того ни с сего: они следуют предсказуемой последовательности с учетом конечной цели, например, приготовление завтрака. Как же наш мозг справляется с этим?

Чаои Цинь, Фредерик Мишон и их коллеги во главе с Кристианом Кейзерсом и Валерией Газзола дали нам интригующий ответ. Оказывается, если мы наблюдаем за действиями в такой осмысленной последовательности, наш мозг все чаще игнорирует то, что попадается нам на глаза, и больше зависит от предсказаний того, что должно произойти дальше, полученных от предыдущего опыта и от нашей собственной двигательной системы.

«То, что мы будем делать дальше, становится тем, что видит наш мозг», — резюмирует Кристиан Кейзерс, старший автор исследования и директор лаборатории социального мозга в институте. Чтобы прийти к этому парадоксальному выводу, команда в сотрудничестве с Медицинским университетом Джичи в Японии получила уникальную возможность измерить мозговую активность непосредственно в мозге пациентов с эпилепсией, которые участвовали во внутричерепных ЭЭГ-исследованиях в медицинских целях. Такое обследование предполагает измерение электрической активности мозга с помощью электродов, которые находятся не на черепе, а под его костями.

Преимущество этого метода заключается в том, что это единственный метод, который позволяет непосредственно измерять электрическую активность, используемую мозгом для работы. Клинически он используется в качестве заключительного этапа для пациентов с эпилепсией, устойчивой к медикаментозному лечению, поскольку позволяет определить точный источник эпилепсии. Но пока медицинская бригада ожидает возникновения эпилептических припадков, у этих пациентов есть период, в течение которого они должны оставаться на больничной койке и им ничего не остается делать, кроме как ждать — исследователи использовали этот период как возможность проникнуть в работу мозга с беспрецедентной временной и пространственной точностью.

В ходе эксперимента участники выполняли простое задание: они смотрели видео, в котором кто-то выполнял различные повседневные действия, такие как приготовление завтрака или складывание рубашки. В течение этого времени можно было бы измерять электрическую активность их мозга с помощью имплантированных электродов в области мозга, участвующие в наблюдении за действиями, чтобы изучить, как они разговаривают друг с другом. Были протестированы два различных состояния, что привело к различной мозговой активности во время наблюдения. В одном видео было показано — как мы обычно видим действие, разворачивающееся каждое утро, — в его естественной последовательности: вы видите, как кто-то берет булочку, затем нож, затем разрезает булочку, затем зачерпывает немного масла и т. д.; в другом эти отдельные действия были воспроизведены заново, но перемешаны в случайном порядке. А испытуемые при этом всё равно видели одни и те же действия в естественном порядке. Что показывает — их мозг может использовать свои знания о том, как намазать булочку маслом, чтобы предсказать, какое действие последует дальше.

Используя сложные анализы в сотрудничестве с Паскалем Фрисом из Института Эрнста Штрюнгмана (ESI) в Германии, команда смогла выявить, что, когда участники просматривали перетасованную, непредсказуемую последовательность, мозг действительно получал поток информации, идущий от зрительных областей мозга, которые, как считается, описывают то, что видит глаз, к теменной и премоторные области, которые также контролируют наши собственные действия — как и предсказывала классическая модель. Но когда участники смогли увидеть естественные последовательности, активность резко изменилась. «Теперь информация фактически поступала из премоторных областей, которые знают, как мы сами готовим завтрак, вниз, в теменную кору, и подавляла активность в зрительной коре», — объясняет Валерия Газзола. «Это как если бы они перестали видеть своими глазами и начали видеть то, что сделали бы сами».

Их открытие является частью более широкого осознания в сообществе нейробиологов того, что наш мозг не просто реагирует на то, что поступает через наши органы чувств. Вместо этого у нас есть прогностический мозг, который постоянно предсказывает, что будет дальше. Ожидаемая сенсорная информация затем подавляется. Мы видим мир изнутри, а не снаружи вовнутрь. А в случае, если то, что мы видим, противоречит нашим ожиданиям, подавление, основанное на ожиданиях, терпит неудачу, и мы начинаем осознавать то, что видим на самом деле, а не то, что ожидали увидеть.