כשהעיניים מבלבלות את המוח: מחקר חדש מראה איך אזורי הראייה מגיעים להסכמה
כל מבט על העולם עובר במוח דרך שרשרת של אזורי ראייה. כל אזור מתמחה במשהו אחר, קווים, צורות או תנועה, והם מעבירים מידע זה לזה בשני הכיוונים. בדרך כלל הם מסכימים ביניהם. כשהתמונה מבלבלת, למשל בתאורה חלשה, בתנועה מהירה או מול אשליה אופטית, כל אזור עלול לפרש אותה קצת אחרת, והמוח צריך להכריע מה באמת נמצא מולו.
מחקר שפורסם ב-Nature Neuroscience מציע הסבר לאופן שבו ההכרעה הזאת קורית. מיטרה ג'וואדזאדה, חוקרת במעבדת קולד ספרינג הארבור בניו יורק, בדקה יחד עם עמיתים מאוניברסיטת קיימברידג' ומיוניברסיטי קולג' לונדון שני אזורים סמוכים בקליפת הראייה של עכברים. הראשון הוא V1, התחנה הראשונה שמקבלת את המידע מהעיניים. השני הוא LM, אזור שכן שמעבד את המידע הלאה ושולח חלק ממנו בחזרה.
שבעה עכברים אומנו להבחין בין שני דפוסי פסים שהוטו בזוויות הפוכות. בזמן שביצעו את המשימה, החוקרים השתיקו לרגע אחד משני האזורים ורשמו את הפעילות של 194 תאי עצב ב-V1 ו-228 תאים ב-LM. כך הם ראו מה כל אזור עושה כשהשותף שלו מנותק, ועל בסיס הנתונים בנו רשת עצבית מלאכותית שמחקה את המעגל שבין השניים.
התוצאה חזרה על עצמה. דפוסי פעילות שהתאימו בין שני האזורים נשמרו לאורך זמן, ודפוסים סותרים דעכו בתוך שבריר שנייה. הקשרים ההדדיים בין האזורים פועלים כמו מסננת, שמחזקת את מה שמשותף ומוחקת את מה שלא מסתדר. ג'וואדזאדה קוראת למנגנון הזה בניית קונצנזוס.
שבעים שנה של מחקר על הראייה
ההבנה שהראייה בנויה בשלבים התחילה בשנות ה-50 וה-60, כשדייוויד הובל ותורסטן ויזל גילו בקליפת הראייה של חתולים תאים שמגיבים לקווים בזווית מסוימת. על העבודה הזאת הם זכו בפרס נובל לרפואה ב-1981. ב-1991 מיפו דניאל פלמן ודייוויד ואן אסן 32 אזורי ראייה שונים במוח של קופי מקוק, ויותר מ-300 מסלולים שמחברים ביניהם. רוב המסלולים האלה עובדים בשני הכיוונים, ותפקידה של התנועה אחורה נשאר שאלה פתוחה במשך שנים.
אחד ההסברים המקובלים היום הוא שהמוח לא קולט את העולם באופן פסיבי. הוא מנחש מה הוא אמור לראות ומשווה את הניחוש למה שמגיע מהעיניים. המחקר החדש מוסיף לתמונה הזאת מנגנון מוחשי, שבו שני אזורים מתקנים זה את זה עד שנשארת גרסה אחת.
עד כמה ההכרעה הזאת יכולה להיות אישית התברר ב-2015, כשתצלום של שמלה הפך לוויראלי. במחקר שנערך בעקבותיו על 1,401 משתתפים, 57% ראו את השמלה בכחול ושחור ו-30% בלבן וזהב. אותה תמונה, ושני מוחות שהגיעו למסקנות שונות לגמרי.
מה מערכות ה-AI יכולות ללמוד מזה
ג'וואדזאדה מעריכה שהעיקרון יכול לעזור גם בפיתוח מערכות בינה מלאכותית. מודלים גדולים מקבלים לא פעם מידע סותר ממקורות שונים, והדרך לשלב ביניהם היא אחת הבעיות הפתוחות בתחום. מוח ששומר את מה ששני אזורים מסכימים עליו ומוחק את השאר מציע כיוון אפשרי.
בשלב הבא החוקרים רוצים לבדוק אם אותו מנגנון פועל גם בין אזורים רחוקים יותר בקליפת המוח, ואפילו בין חושים שונים, למשל כשמה שרואים לא מתאים למה ששומעים. כתבנו כאן על החיווט הנסתר ששומר על המוח חד גם כשהוא מתכווץ בגיל מבוגר.
