Как неокортекс различает восприятие и воображение?

Насколько я понимаю, неокортекс выполняет как восприятие, так и воображение/планирование в рамках одной и той же иерархической структуры. Во время восприятия область неокортекса получает текущие данные от датчиков и принимает решение о том, какие двигательные действия следует выполнить. Во время воображения область воспроизводит предыдущие входные данные или оперирует потенциальными будущими входными данными для планирования. Действия на самом деле не выполняются во время планирования.

С одной стороны, кажется, что и восприятие, и планирование частично выполняются одними и теми же нейронными структурами. Кажется интуитивно понятным, что один и тот же механизм абстракции необходимо использовать повторно для получения одних и тех же высокоуровневых представлений. С другой стороны, похоже, что мозгу все же нужно различать их, например, невыполненные воображаемые действия.

Эти два процесса, безусловно, влияют друг на друга. Восприятие сложной ситуации может вызвать планирование, восприятие может вызвать ассоциацию с представлением другой ситуации, или воображение накладывает фильтры на то, что мы воспринимаем. Есть ли какие-либо объяснения, если и как неокортекс реализует как восприятие, так и воображение/планирование в одних и тех же структурах?

  • Являются ли состояния восприятия и воображения, между которыми переключаются области неокортекса, или они могут выполняться одновременно? Могут ли в планировании одновременно участвовать несколько областей?
  • Когда одна область посылает информацию другой, как она сигнализирует о том, была ли эта информация воспринята или воображена?
  • Есть ли разница между ними меньше, чем я думаю?

Ответы (1)

Краткий ответ
Восприятие и воображение в зрительной системе используют примерно один и тот же нейронный механизм, но в противоположных направлениях — восприятие идет снизу вверх, от периферии к центральной нервной системе, в то время как образы используют подход «сверху вниз», перемещаясь от более высокого уровня. ассоциативной коры к нижним зрительным областям мозга.

Предыстория
Различию между восприятием и воображением уделяется большое внимание в визуальных науках. Например, образное представление у слепых от рождения людей по сравнению с людьми с поздней слепотой представляет собой интересное различие, которое может иметь далеко идущие последствия в определенных областях исследований ( например , (Kupers et al ., 2001)).

Восприятие в зрительной системе идет от периферии (сетчатки) через ствол мозга (LGN) к стриарной коре (V1) и высшим экстрастриарным областям (V2-V7, см. рис. 1).

Связанная с содержанием активация во время образов в зрительной экстрастриарной коре, как полагают, управляется механизмами «сверху вниз» в теменной и лобной коре, которые опосредуют извлечение репрезентаций объектов из долговременной памяти (Ishai et al ., 2000) . Зрительные образы и зрительное восприятие опираются на большую часть одного и того же нейронного механизма. Однако, хотя подавляющее большинство активированных областей активируется в обоих случаях, пространственное перекрытие не является ни полным, ни равномерным. Перекрытие было гораздо более выраженным в лобных и теменных областях (высокие зрительные области), чем в височных и затылочных областях (нижние зрительные области) (Ganis et al ., 2004) .

Я не могу предоставить вам ссылки на ваши следующие вопросы, но я не вижу причин, по которым мозг не мог бы...

[...переключаться между] состояниями восприятия и воображения или [осуществлять воображение и восприятие] одновременно

По сути, восприятие и воображение — это два отдельных процесса, которые имеют общие пути, но не идентичны.

Когда одна область посылает информацию другой, как она сигнализирует о том, была ли эта информация воспринята или воображена?

Это различие довольно четкое и ярко выраженное, поскольку восприятие идет снизу вверх (от сетчатки к экстриарным областям), тогда как образы — сверху вниз (от экстрастриарных областей к полосатым областям коры).

Есть ли разница между ними меньше, чем я думаю?

Действительно, они очень похожи, как обсуждалось и упоминалось выше.

зрительная система
Рис. 1. Зрительная система. источник: Шумпей Огава

Ссылки
- Ганис и др ., Cognitive Brain Res (2004); 20 (2): 226-41
- Ishai et al ., Neuron (2000); 28 : 979–90
— Куперс и др ., Front Psychol (2011); 2 : 19

Спасибо! Один вопрос к вашему ответу на мой второй вопрос. Я бы рассматривал модуляцию сверху вниз как часть восприятия. В этом случае уже не очевидно, как реализуется различие между нисходящей модуляцией восприятия и нисходящим воображением. Кажется, это два довольно разных процесса, которые, по крайней мере, частично используют одни и те же пути. Я что-то пропустил?
@danijar пути похожи, но они идут в противоположных направлениях. Ассоциации возникают в конце пути восприятия, тогда как в образах они являются отправной точкой.
Я понимаю это, но кажется, что сигналы сверху вниз также используются для модулирования восходящего пути восприятия. Итак, есть два разных нисходящих сигнала: модуляция и воображение. Знаете ли вы что-нибудь о разнице между ними?
Не могу помочь вам здесь намного дальше; процессы восприятия «сверху вниз» — вот, в основном, то, на чем заканчиваются мои знания. Я изучал оба процесса, но не то, как они взаимодействуют.
Как неокортекс различает восприятие и воображение?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v