Трясущаяся камера многих раздражает, что в кино, что на любительской съемке. Но почему человеческий глаз воспринимает стабильное изображение даже во время бега или при прыжках? Неужели наши органы чувств совершеннее самой современной электроники?
Новое исследование, проведенное нейробиологами из Института науки и технологий Австрии под руководством профессора Максимилиана Йёша, подтверждает - отчасти, да!
Проблема размытия изображения
Все мы знаем, что при съемке быстродвижущихся объектов видеокамеры сталкиваются с проблемой размытия изображения. Однако человеческий глаз удивительным образом сохраняет четкость даже в самых динамичных ситуациях.
Оказывается, секрет кроется в особой области мозга, которая отвечает за обработку визуальной информации. Ученые обнаружили, что эта область действует подобно затвору скоростной фотокамеры с быстрой выдержкой. Она как бы "замораживает" движение, позволяя нам видеть четкую картинку даже при движении.
Наблюдение за работой мозга
Для проведения исследования ученые использовали двухфотонный микроскоп визуализации кальция. Они ввели в нейроны специальный флуоресцентный краситель, который начинает светиться при контакте с кальцием. Затем мощный микроскоп, использующий два лазерных луча, смог зафиксировать это свечение. Микроскоп позволил наблюдать за работой мозга у бодрствующих мышей, находящихся в виртуальной реальности. Данные эксперимента подтвердили, что часть таламуса получает сигналы от двигательных команд мозга и корректирует зрительные искажения до того, как они передаются в кору.
Ранняя коррекция искажений
Исследователи изучили работу вентрального бокового ядра геникуляции — части таламуса, которая объединяет моторные и сенсорные сигналы. Именно этот механизм позволяет глазам отличать собственное движение от движения окружающего мира, стабилизируя наше восприятие.
"Мы выяснили, что коррекция изображений происходит очень рано, во время визуальной обработки и до передачи информации в другие области мозга. Мозг как бы предсказывает, что увидит. Это открытие меняет представление о том, как мозг компенсирует движение", — объясняет Максимилиан Йёш.
Чтобы более наглядно понять, как это работает, представьте себе съемку гонки "Формулы-1". Чтобы кадры не размывались, камеры используют быструю выдержку — затвор камеры открывается и закрывается очень быстро, например, всего за 1/1000 секунды. Это позволяет "заморозить" движение и получить четкое изображение без размытия. Мозг действует аналогично, заранее прогнозируя искажения и корректируя их в режиме реального времени.
Оценили 15 человек
21 кармы