Нейробиологи разработали эксперимент чтобы выяснить, как в мозгу формируется картина мира. В эксперименте использовалась область слепого пятна сетчатки.
Пока нет единой модели сознания. Существует множество абстрактных идей, которые невозможно проверить экспериментально.
Нейробиологи выбрали три материалистические теории и разработали условия, в которых они дают взаимоисключающие прогнозы. Результаты опубликовали в журнале PLOS One.
В центре внимания оказались теория интегрированной информации (IIT), а также две ветви теории прогностической обработки — активный вывод (AI) и нейрорепрезентализм (NREP).
До сих пор нет однозначного ответа, как именно мозг заполняет пробел слепого пятна в зрительном поле. Либо нейронные сети полностью компенсируют отсутствие данных, достраивая картинку, либо в восприятии пространства возникают искажения, которые человек просто не замечает. Разные теории сознания объясняют этот процесс по-разному.
Авторы научной работы предложили серию из трех психофизических задач, которые должны выполнить по 32 участника в каждом тесте. Чтобы изолировать эффекты восприятия, исследователи применили дихоптическую презентацию стимулов с помощью цветных очков. Эта техника позволяет показывать изображение одному глазу, в то время как другой глаз видит только метку слепого пятна. За точностью фиксации взгляда следит высокоскоростной айтрекер: если глаз смещается более чем на два градуса, система убирает изображение.
Во время тестов добровольцы должны оценивать расстояние между двумя парами точек, сравнивать размеры кругов и определять кривизну траектории движения объекта. Стимулы будут появляться либо непосредственно в проекции слепого пятна, либо в симметричной зоне с нормальным зрением. Сравнение ответов позволяетит математически вычислить величину искажения восприятия и точность суждений для каждого случая.
Суть эксперимента заключается в фундаментальных различиях архитектуры проверяемых теорий. Теория интегрированной информации (IIT) связывает сознание с причинно-следственной физической структурой нейронных связей. Поскольку в зоне слепого пятна отсутствует входящий сигнал от сетчатки, эта теория предсказывает неизбежное искажение пространства. Согласно IIT, расстояние между точками, проходящее через слепую зону, должно казаться короче, а объекты — меньше.
Теории прогностической обработки (AI и NREP) исходят из того, что мозг работает как машина предсказаний. Он строит внутреннюю модель мира и постоянно обновляет ее, чтобы минимизировать ошибки. Сторонники этих взглядов полагают, что внутренние модели мозга успешно компенсируют анатомический дефект.
Компьютерная симуляция, которую провели ученые, показала: модели AI и NREP дают искажения пространства нулевые или минимальными. Возможно лишь незначительное снижение точности (рост «шума» в данных), но не систематическое смещение, как в случае с IIT.