Percepcja głębi u ludzi
Nasza zdolność oceny głębi i postrzegania przedmiotów w trójwymiarze jest w znacznym stopniu związana z rozbieżnością dwuoczną. Ta rozbieżność jest kluczowa dla chwytania przedmiotów, sięgania po nie i posługiwania się nimi oraz takich umiejętności, jak prowadzenie samochodu, uprawianie sportu lub spożywanie pokarmów. Wcześniejsze badania dotyczące przetwarzania bodźców dwuocznych opierały się na ograniczonych danych pochodzących z niewielkiej liczby obszarów mózgu oraz wykorzystywały specjalnie przeszkolonych pacjentów i zwierzęta. Podczas finansowanego ze środków UE projektu "Neural substrates of depth perception: from surfaces to complex 3D forms" (COMPLEX3D) pracowano nad globalną analizą ról regionów grzbietowych i brzusznych mózgu w przetwarzaniu różnego rodzaju informacji w zakresie głębi. Analizowano też, czy sieci neuronalne odpowiedzialne za percepcję głębi wykazują plastyczność, gdy znaczenie behawioralne informacji na temat głębi jest modyfikowane poprzez szkolenia (uczenie się). Plastyczność to reorganizacja sieci neuronalnych w odpowiedzi na ponawiane szkolenia. Naukowcy korzystają z czynnościowego obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (fMRI) i powtarzanej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS), aby zidentyfikować obszary mózgu uczestniczące w postrzeganiu określonych kształtów i powierzchni. Naukowcy oceniali adekwatność zachowań uczestników badania, związanych z postrzeganiem prostych obiektów, oraz badali aktywność ich mózgów metodą fMRI podczas dokonywania oceny głębi. Bodźce przekazywały ogólne ("sygnał w szumie") lub precyzyjne informacje o głębi. Aby określić, jaki wpływ ma uczenie się na plastyczność, zespół zwiększył istotność behawioralną bodźców głębi poprzez odpowiednio opracowane szkolenia. Zastosowano powtarzaną przezczaszkową stymulację magnetyczną regionów mózgu uczestniczących w percepcji głębi podczas oceny głębi, aby wyjaśnić możliwe różnice w percepcji. Wyniki projektu COMPLEX3D potwierdziły znaczenie szkolenia w poprawie mechanizmów filtrowania szumów i percepcji głębi. Wyniki mają fundamentalne znaczenie dla zrozumienia szlaków wzrokowych uczestniczących w percepcji głębi. Ta wiedza może też znaleźć zastosowanie w rehabilitacji osób z urazami mózgu lub projektowaniu robotów.
Słowa kluczowe
Percepcja głębi, uszkodzenie mózgu, rehabilitacja, roboty, rozbieżność dwuoczna, sieci neuronalne, plastyczność, czynnościowe obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego, powtarzanie przezczaszkowej stymulacji magnetycznej
