В коре мозга нашли встроенный «видеокодек»

Исходная и обработанные фотографии (вверху) и схема последовательности демонстрации (внизу).
Изображение: Nora Nortmann et al., Cerebral Cortex, 2013

Немецкие нейробиологи обнаружили, что первичная визуальная кора мозга способна, подобно видеокодекам, «сжимать» изображение за счет анализа различий между поступающими картинками. Исследование опубликовано в журнале Cerebral Cortex, кратко о нем можно прочитать на сайте Рурского университета.

Ученые демонтировали кошкам пары специально обработанных фотографий. На них изображения домов, лесов и тому подобного были обработаны таким образом, чтобы стереть детали только в определенном направлении (в фоторедакторах такой эффект обычно называется круговое размытие или «ветер»). При этом ученые наблюдали за реакцией визуальной коры V1 с помощью флюоресцентных внутриклеточных белков, реагирующих на концентрацию кальция. Возбуждение отдельных групп нейронов сопровождалось свечением, поэтому ученые могли напрямую наблюдать за тем, как в мозге идет обработка по-разному ориентированных деталей изображения.

Оказалось, что при смене по-разному обработанных изображений с частотой в 33 герц (когда каждая фотография демонстрировалась по 30 миллисекунд), кора обрабатывает информацию «как есть». Когда частоту снижали до 10 герц (по 100 миллисекунд на картинку), то нейроны успевали вычесть одно изображение из другого и кодировали разницу между ними.

Ранее нейробиологи полагали, что такая сложная обработка изображения не может проводится в первичной коре V1, а осуществляется в более высоких по иерархии зрительных областях. Открытие, таким образом, изменяет представление ученых о том, то что эти области получают в виде входящего сигнала. При этом следует отметить, что первичная обработка визуального сигнала проводится еще на уровне сетчатки, когда сигналы от разных колбочек и палочек суммируются на одних нейронах.